采用UCC28019控制器研制750W功率因数校正器

单周期控制(OCC)是一种非线性控制技术,采用该控制技术的功率因数校正器(PFC)与传统的PFC相比具有控制电路简单、响应速度快、抗输入干扰性能好等优点。本文简要介绍了芯片功能,在详细分析单周期控制的单相有源PFC原理的基础上,利用控制芯片UCC28019搭建PFC的功率电路和控制电路,进行了实验研究,输出功率超出750W。实验结果表明:采用单周期控制的单相有源PFC是一种适合中小功率输出领域的高性价比的PFC设计方案。

改进单周期控制的双向功率流三相PWM变换器

传统单周期控制的三相PWM变换器不需要乘法器、dq坐标变换和网侧电压检测,但其工作在轻载时会出现不稳定的现象,同时不能实现整流和逆变的模式切换。本文通过大信号分析探讨了造成上述缺点的根本原因,并提出了一种改进的单周期控制的三相AC/DC双向PWM变换器,在大信号分析的基础上推导了其控制规律,并探讨了系统的稳定性。建立了10kW三相AC/DC双向PWM变换器的仿真模型,该模型比传统的控制方法具有动态响应快,轻载工作稳定和能够实现能量双向流动等优点,最后通过实验验证了该控制模型的可行性和高效性。

单周期控制的三相SPWM整流器

传统三相PWM(pulse width modulation)整流器需要乘法器、DQ坐标变换和网侧电压检测,控制算法复杂。为此,采用单周期算法控制PWM整流器,可以简化设计;推导了单周期控制OOC(one cycle control)三相PWM整流器的控制规律,证明了其与SPWM(sinusoidal pulse width modulation)的等价关系,并探讨了系统的稳定性,提出了控制环节参数的设计方法。建立了10 kW三相PWM整流器的仿真模型,该仿真模型比传统的SPWM控制方法具有动态响应快、控制方法简单、稳定性高等优点,并实现了单位功率因数;最后通过实验验证了单周期控制三相PWM整流器的可行性和高效性。

符合谐波电流标准的两种大功率单相有源PFC

针对单相低压交流电源供电的家用柜机变频空调的谐波电流抑制问题,为了满足IEC61000—3—2:2000和IEC61000—3—12:2005谐波电流限度标准,采用了基于传统乘法器的有源PFC原理设计,并且实现了输入功率高达6kW、输入电流高达27.5A的模拟有源PFC电路和数字有源PFC电路。在简要描述基本原理和硬件电路的基础上给出了实验波形和计算数据,结果表明所设计的大功率PFC电路产生的谐波电流发射均能很好地满足两种谐波电流限度标准,均适合作为大功率有源PFC的可选方案。

部分有源PFC技术的理论分析与实验研究

变频空调的前级AC/DC功率电路一般采用完全有源功率因数校正(PFC)方案,能够带来非常好的校正效果。但是由于传统BOOST完全有源PFC方案得到的直流电压较高,使得功率器件的开关应力较大,系统效率较低,不利于大功率应用。鉴于此提出了一种结合有源PFC技术和无源PFC技术、并采用双端脉冲控制策略的Buck型的部分有源PFC方案。在理论分析这种部分PFC原理的情况下,进行了仿真验证,最后进行了具体实现。该方案适用于输出电压要求为Buck型、功率较高、对EMI要求较高的PFC应用场合,尤其适用于大功率的PFC应用场合,具有很好的应用价值。

IEC61000-3-12标准的分析与应用

为限制非线性负荷向电网发射的谐波电流,截止目前,共计颁布了两个关于谐波电流限制的国际标准,即 IEC61000-3-2:2000和 IEC61000-3-12:2005。为了更好地理解这两个标准,本文对这两个标准进行了详细比较,包括基本概念、适用范围等方面,重点描述和分析了后者中新增的一些概念和物理意义,为了标准的理解与具体应用打下基础。针对单相低压交流电源供电的家用柜机变频空调的谐波电流抑制问题,为了适合 IEC61000-3-12:2005,给出了两种输入功率6.6kW 的单相完全有源模拟和数字 PFC 的具体设计和谐波电流测试结果。

大功率单相完全有源功率因数校正器的实现

首先基于现有的、典型的模拟PFC控制芯片,较为详细地描述了单级升压变换的单相AC-DC变换器领域几种基本的有源功率因数校正技术,其中包括传统有源PFC技术、跟随有源PFC技术和单周期有源PFC技术。最后基于PFC控制芯片L4981B详细地介绍了支持较大功率输出的有源PFC电路设计过程,并给出部分实验结果。

交流电动机传动用电压源逆变器损耗的分析

整流器与逆变器是工业变频器中重要的两种变换器,其功率损耗的大小决定于变换器的调制算法、传动系统的负载特性与运行方式等因素,而变换器的功率器件功耗大小又决定了整个变频器的效率、散热处理、安全运行等方面。本文理论推导了普通SPWM、谐波注入PWM、损耗最小PWM、常规SVPWM、以及共模电压抑制时电压源逆变器中功率器件功耗的计算公式,所得结果均得到了仿真分析验证。以22kW工业变频器100A IGBT和SPWM算法为例,进行了初步模拟计算。所推导的功耗计算公式对实际逆变器散热设计具有一定的参考价值。

基于二次滤波器和自适应电压调节的降压变换器稳定性技术

为降低输出电压噪声,改善动态响应性能,设计了一种基于二次滤波器和自适应输出电压调节(AVP)的降压变换器.针对二次滤波器的补偿,提出了一种混合控制方式.在传统的反馈环节外,增加一个高频通路环节,有效改善了二次滤波器对环路稳定性和直流调节性能方面的影响.推导出基于该控制方法的降压变换器的小信号模型,并对其稳定性和控制参数的选取进行了分析.为了实现自适应输出电压调节,提出了一种易于实现且低成本的控制方法,通过改变控制环路低频增益和输出电压负载调整率来改善动态响应性能.降压变换器原型试验结果表明,所提方法可有效降低50%的输出电压噪声,同时改善了动态响应能力,达到目前主流电子系统的指标需求.

基于恒电感电流控制的非反相升降压DC-DC变换器

为提高升降压变换器的轻载效率和功率密度,提出了一种迟滞控制结合PWM控制的非反相升降压变换器.设计出基于恒定电感电流的控制模式以减少对外部元器件的依赖性,并实现迟滞控制回路和PWM控制回路之间的平滑切换.针对降压和升压的工作模式推导出小信号模型,采用电感电流斜率的控制方法实现在一个开关周期内降压和升压模式之间的自动模式转换.结果表明,该变换器原型具有良好的动态响应能力,在满负载10 A电流下实现了94%的效率和95%的峰值效率.