基于移相全桥技术的PFC三相四线AC/DC变换器

基于全桥移相(PSFB)控制技术,提出一种可实现交流输入与直流输出隔离的三相四线AC/DC变换器。对基本结构进行了理论分析和实验验证。理论和实验表明该变换器有效提高功率因数,明显改善滞后臂的软开关。

集成功率解耦的单相PFC AC/DC变换器设计及控制

对于电动汽车车载充电器,其前端PFC AC/DC变换器输出存在二倍频脉动功率,传统解决方法导致充电器使用寿命和安全可靠性的直接下降。为此,论文采用的方法降低了变换器输出脉动功率和电容容量,并基于功率解耦电路工作原理的分析,完成其关键参数的确定。针对PFC AC/DC变换器设计无模型非线性功率控制器,旨在提升变换器的动静态性能和鲁棒性,针对2 k W车载充电器,建立了集成功率解耦电路的PFC AC/DC变换器的SIMULINK仿真模型,通过系统仿真研究证实所建立的集成功率解耦电路的PFC AC/DC变换器一体化解决方案的可行性和有效性。

一种基于新型无桥Boost PFC的通信电源AC/DC变换器设计

针对电力系统传统通信电源设备功率因数低,电源谐波高的不足,提出一种新型的无桥Boost PFC电路结构。通过对电路拓扑结构的工作原理分析,应用平均电流控制策略,建立了相应的仿真模型。仿真结果表明,与传统的Boost PFC相比,无桥Boost PFC电路能够很好地提高功率因数,抑制电流谐波,且输入电流能很好地跟踪输入电压。最后设计了一台500 W的实验样机,实验结果验证了所提出电路的正确性和可行性。

一种双电感结构的LLC谐振型PFCAC-DC变换器

传统的AC-DC电源多采用二极管整流,由于大滤波电容和不控器件的存在,造成电路本身功率因数较低,且会对电网侧产生严重的谐波污染。一般方法多采用再级联一级功率因数校正(PFC)电路,来解决谐波污染和功率因数较低的问题,但由此增加了电路级数,增加了电路结构和控制的复杂度,降低了电路的效率。研究了一种基于双电感结构的具有PFC功能的LLC谐振型AC-DC变换电路,单级电路可以实现高功率因数能量变换,提高了电路传输效率。该电路不仅实现了传统LLC谐振变换,保证开关管以软开关方式工作,而且采用双电感结构的PFC电路,运用并联交错技术,较好地克服了电流断续型PFC电路输入电流谐波畸变较大的问题。对该电路拓扑进行了理论分析和仿真研究,实验验证了该电路拓扑的可行性。

一种改进的电压跟随PFC Cuk AC/DC变换器

提出了一种改进的电压跟随PFCCukAC/DC变换器,其输入电感工作在不连续导电模式(DCM),从而实现功率因数校正(PFC)功能。在本电路中,采用由两个储能电容组成的开关电容网,从而使电容的电压应力减小,并且提高了变换器的功率因数校正能力。其输出电感工作在连续导电模式(CCM),从而降低了器件的应力,同时减小了开关损耗和输出电流纹波。论述了输入电感工作在DCM模式的Cuk变换器的功率因数校正能力及所提出的电路的工作原理;推导出了其输入与输出电感工作的临界条件。MATLAB仿真与实验结果证实了理论分析的正确性。

PFCAC/DC变换器的输入电流频谱分析及滤波器设计

对在斩波型PFC变换器中的交流输入电流存在的低频谐波和高频谐波进行二重Fourier分析,得到输入电流频谱.据此设计了相应的输入滤波器.实验结果表明:理论分析及设计可行.对市电频率的输入电流,滤波器引入的相移不大于3.3°,衰减几乎为0;而对高频谐波,衰减可达50dB.

电动汽车车载充电器PFC AC/DC变换器设计

为了减少电动汽车接入电网充电时对电网的谐波污染,同时提高电力利用率,必须进行功率因数(PFC)校正。PFC AC/DC作为车载充电器的核心部分之一,可为后级DC/DC系统提供稳定的直流电压。针对功率等级为2 k W的车载充电器,采用升压(Boost)PFC主拓扑结构和基于平均电流控制的AC/DC变换器设计方案,设计了具有PFC的AC/DC变换器,详细给出了其主电路和控制电路的设计流程,包括器件选型、控制策略选择、主电路及控制电路的参数配置。最后通过系统仿真及样机实验测试,验证了系统动态及静态性能。

具有谐振模式PFC的单级AC/DC变换器的分析

本文通过对具有谐振模式功率因数校正(PFC)的单级AC/DC变换器主电路的仿真、实验和分析,阐明其主要物理量间的内在规律,获得电路工作在非连续电流模式DCM下的条件和各元件参数的设计依据;证明当母线电压降低时,输入功率增大;根据主电路的数学模型,提出对闭环系统进行变频和变占空比控制.

集成功率解耦电路的PFC AC/DC变换器

电动汽车车载充电器前级PFC AC/DC变换器多采用大容量电解电容抑制直流母线输出电压纹波的方式,电解电容寿命短、易受温度影响等自身因素会降低充电机整体的使用周期和可靠性,甚至产生炸机故障。为此,提出采用PFC AC/DC变换器输出侧并联功率解耦电路的方式,大幅减小直流母线处并联的滤波电容容量,为使用性能优良的薄膜电容予以替代电解电容提供可能,旨在使PFC AC/DC变换器在减小直流母线输出电压纹波的同时实现充电机的安全可靠运行。为此,基于功率解耦电路工作状态的详细分析,建立功率解耦电路的数学模型,设计改进型比例谐振(Proportional Resonant,PR)控制器实施控制;此外,为了提升系统的控制性能及鲁棒性,对于PFC AC/DC变换器实施无模型非线性功率控制。在上述研究工作的基础上,制作700 W的实验样机,基于dSPACE 1007平台搭建实验样机测试系统,验证集成功率解耦电路的PFC AC/DC变换器一体化解决方案的可行性与有效性。

基于双闭环PFC高功率因数的AC/DC通信电源

针对AC/DC通信电源由于非线性器件引起的电流相位滞后,导致功率因素和效率偏低等问题,提出了电压、电流双闭环PFC技术,通过建立控制环节和功率环节的数学模型,确定了功率因素校正部分调节器的PI参数,并采用了DC/DC变换器次级倍流式的输出结构和移相控制方法。经试验验证,AC/DC通信电源输入电流跟随正弦化的线电压,输入功率因素约等于1、效率达到92%以上。

基于DC-DC转换器PFC电感的设计

本文主要是针对实际DC-DC应用电路,Boost升压电路中的PFC电感的设计进行了理论的分析和实验的验证。从设计的指标开始,如何推出电路中所需的电感值,给出了理论公式的推导,实验结果证明设计的PFC(功率因数校正)电感满足要求。

用直接功率转换改善单级PFCAC/DC变换器性能

深入地分析了现有的应用直接功率转换(DPT)技术的单级PFC AC／DC变换器,阐明了它们的直接功率转换的原理和实现方法。分析表明,应用DPT技术不仅有效地降低单级PFC AC／DC变换器直流母线电压,而且较大程度地提高了效率,使其在小功率的应用中具有更大的前景。

STR-E1500系列PFC/DC/DC电源系统混合IC的特点及应用

STR-E1500系列是PFC/DC/DC两变换器电源系统混合IC,启动电路和控制电路内置于一个芯片上。该芯片又与DC/DC部分的功率MOSFET结合进SIP封装中。介绍了STR-E1500系列的结构与特点,给出了其应用电路及设计。

基于无桥Sepic PFC变换器的BLDC电机功率优化控制

介绍了一种用于无刷直流电机(BLDC Motor)供电的功率因数校正(PFC)电路,通过使用无桥Sepic PFC变换器,使得电能质量问题得到了改善。首先分析了无桥Sepic PFC电路的工作原理及换流状态,其次探讨了系统的控制方案,最后利用MATLAB/Simulink进行仿真和性能评估。通过对无桥Sepic PFC变换器与Boost PFC变换器的对比分析可知,所提方案可明显提高功率因数并降低输入电流的总谐波失真,使得无桥Sepic PFC转换器成为低功耗应用的有效替代解决方案。

基于移相全桥的三相四线PFC变换器的理论和实验

该文基于移相控制全桥技术,提出一种三相四线功率因数校正 AC/DC 变换器。把中线接到全桥的滞后臂,利用交流输入电感的能量改善全桥滞后臂的软开关,而不需要附加其他元器件,因而不引起占空比损失。该 boost 型变换器在较低应力下工作,因此更利于提高功率因数。输出有高频变压器隔离。利用二重 Fourier 级数分析了交流输入电流的频谱,设计了交流输入滤波器。制作了一台样机以验证理论分析。

宽输出电压范围集成Buck型无桥PFC变换器

提出一种集成Buck型无桥有源功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器及其控制方法。变换器能够工作于升压模式或降压模式,使得直流侧电压能够在宽范围内调节;采用载波层叠脉宽调制(pulse width modulation,PWM)控制策略,使变换器能够根据网侧电压和直流侧电压的大小关系能够自动工作于单级模式或准单级模式,集成Buck变换器仅需处理部分功率,大部分功率只需经过单级变换,且在直流电压低于电网电压峰值时实现三电平输出,有效减小了导通和开关损耗,提升了整体效率。文中详细分析变换器的工作原理、控制策略及特性,通过实验验证所提出的集成Buck型无桥PFC、变换器及其控制方法的正确性和有效性。

船舶中压电力模拟试验系统AC/DC变换器仿真研究

为在实验室环境下实现40 k W容量的船舶中压电力模拟试验系统,需要将380 V发电机组输出的交流电经电力变换得到稳定的4 k V直流输出。系统采用两级变换,前级AC/DC变换采用无桥boost型PFC(Power Factor Correction)电路,后级DC/DC变换采用四路全桥PWM(Pulse Width Modulation)变换器级联进行升压,其中一路为移相全桥完成调压控制输出,三路为普通全桥得到固定电压输出。在MATLAB/Simulink环境下对该AC/DC变换器系统进行了系统建模,仿真结果表明,该方案能输出稳定的4 k V电压,效率94.8%,纹波2.08%。

基于PFC的电力机车110V直流电源的设计

设计了一种带有功率因数校正的、两级开关变换器结构的电力机车110 V直流电源,论述了功率电路、控制电路的设计方案及关键元件参数计算方法,并给出实验结果。实验表明,本装置输出稳定,可靠性高,可在电力机车、动车组及其他适用场合应用。

单相有源PFC新型控制策略的研究

根据功率因数校正的基本原理和物理意义,理论上推导了一种新型直接控制算法,并通过仿真分析和试验研究进行了验证。结果表明,该方法通用性很强,无需输入电压检测,具有更宽的调功范围,且适合任何输入电压波形,因而在传统交流电压供电或分布式电源应用中,如车载交流正弦波电源、交流方波电源的功率因数校正中具有重要应用价值。为了描述问题方便,提出了调功范围、正弦交流PFC、方波交流PFC和直流PFC等概念。

高输入功率因数的三相无源AC-DC变换器

对于采用三相不控整流桥作为前级的变换器,自然条件下其输入电流波形系数不高,使得输入功率因数很低,降低了电源的利用率。为此需要采用功率因数提高技术,其中无源PFC是一类重要的功率因数校正技术,在某些场合非常具有应用价值。本文介绍了几种三相无源AC-DC变换器的高功率因数方案,如采用LC滤波器、移相电抗器,谐振电抗器,移相变压器,相间变压器,相间电抗器等,在进行简单的工作原理描述后,给出了部分方案的MATLAB/SIMULINK仿真结果。