LC滤波的三相桥式整流电路网侧谐波分析

对于广泛使用的三相桥式整流电容滤波电路 ,在直流侧接入电抗器是提高电路输入功率因数降低谐波电流的有效方法。通过分析得出了电路各项输入指标与参数间的理论关系式 ,为电路分析设计提供了有效的工具。

基于DSP的三相电压型整流器

为更好地实现三相电压型整流器数字化控制,从三相电压型PWM整流器(VSR)主电路拓扑结构出发,以数字化控制技术为切入点,以TMS320LF2812为控制核心,根据一种空间矢量算法,简化了DSP芯片的软件设计。并在此基础上给出了由DSP芯片控制的三相电压型PWM整流器的控制系统。详细介绍了交流电压采样、直流电压检测、IPM驱动电路、PI调节器、空间矢量脉宽调制(SVPWM)等控制模块的设计流程及相应的软件控制框图。最后利用Matlab/Simulink工具箱建立了三相电压型PWM整流器的仿真模型,并进行了仿真。仿真结果证明:基于DSP控制的三相电压型整流器实现了单位功率因数控制,具有优良的动态和静态性能。

不可控整流回路参数优化设计的研究

三相不可控整流回路的参数设计基本上依赖于经验公式,因此往往造成由滤波电感和储能电容构成的滤波回路参数数值偏大。为解决这一问题,本文从电路的实际工作过程出发,得出了电路在电流连续状况下的工作模态,并在模态分析的基础上得出了电流连续的条件、电流的表达式和网侧功率因数表达式。从本文的推导可知,一旦电路中的电流处于连续状态,网侧的功率因数就会超过0.8,根据这一结论,提出了三相不可控整流回路的优化设计原则。另外,为验证所推导公式的正确性,以网侧功率因数为分析对象,对比了理论计算结果和实验结果。对比结果表明,理论计算结果和实验结果的误差小于2%,因此可以采用所提出的设计公式和设计曲线对三相不可控整流回路进行优化设计。

高功率因数整流电路电流波形控制的研究

利用DSP控制方法对输入电流波形进行控制,可有效实时补偿系统的谐波电流源和电压源,同时控制电源和整流电路中的高次谐波.理论计算和实验结果均表明:高次谐波补偿效果好,可使整流电路的功率因数接近于1.该控制方法可应用于大功率整流电路的谐波补偿.

基于Saber的功率因数校正电路仿真分析

介绍了一种有源功率因数校正电路。在传统不可控整流电路的基础上增加外围辅助电路,并以UC3854为核心部件控制功率元件的通断,使输入电流波形跟随输入电压波形。通过仿真波形分析及公式计算可知,功率因数校正技术能够使输入电流波形始终保持为正弦波,其相位能够与输入电压波形保持同步,输出端直流电压波形也较为平滑,是提高电路功率因数的一种有效手段。

一族电感耦合式Dual-Boost无桥三电平整流器

通过对耦合电感、双向开关管单元与无桥功率因数校正电路(power factor correction,PFC)的有机融合,提出一族基于电感耦合式双升压(Dual-Boost)无桥三电平整流器。在无桥PFC电路桥臂与直流侧上下分裂电容之间嵌入双向开关管单元,在每个工频周期无桥PFC电路桥臂之间产生5种电平,可减小开关损耗。所提三电平整流电路共用耦合电感磁芯以提高磁芯利用率,且其两桥臂间的五电平电压可降低交流侧电流谐波,该拓扑具有开关管电压/电流应力较低的特点。阐述拓扑推导过程,分析所提拓扑的工作原理、耦合电感特性,研究控制及调制策略,并搭建输入220V/50Hz、额定输出1kW/400V的实验样机,验证所提方案的可行性和理论分析的正确性。

单相桥式整流电路滤波器参数对功率因数及谐波的影响

对单相桥式整流电路参数提出了数学模型和数值计算相结合的分析方法,通过这种方法可以计算出整流电路各状态变量在各个时刻的瞬时值,在保证计算的速度的同时能满足计算的精度。运用这种方法计算表明,通过合理的参数配置,能够把电源的功率因数提高到0.77以上。

Matlab在整流装置功率因数教学中的应用

利用Matlab的电力系统工具箱搭建了电力电子电路仿真模型,该模型可以方便地观察电路参数变化对输入输出波形、谐波以及无功功率特性的影响,进而得出提高电路功率因数的方法。结合Matlab仿真进行教学,有利于增强学生对功率因数概念的理解,使整流装置功率因数的课程教学不再困难。

单相半桥式BOOST整流电路的仿真研究

分析了单相半桥式boost整流电路的拓扑结构和操作模式,并探讨了该电路关键参数的选取依据. 在Matlab/Simulink仿真平台上,应用电流滞回控制方法实现了电路的有源功率因数校正.

三相桥式整流电路的谐波分析及对策研究

简要论述了谐波对电气设备的危害以及电力电子装置中谐波的产生原因,并且以目前应用较广的三相整流电路为例,推导了其谐波电流的数学模型,分析了谐波与功率因数的关系。然后分析了实际应用的三相整流电路中各个元件对谐波的抑制作用。最后利用Matlab中的Simulink仿真功能,记录了基于IGBT的三相桥式整流电路的电压、电流波形。通过改进前和改进后的三相整流电路输出波形的对比,初步验证了谐波抑制的原理,提出了三相整流电路的改进建议。

高功率因数整流电路综述

随着现代电力电子技术的发展,各种电力电子设备和非线性负载被应用到电网中,使得大量的谐波注入电网。有源功率因数校正(APFC)作为一种节省电能、提高用电效率的重要技术,能够对电网中的谐波进行有效的抑制。目前,单相APFC技术己趋成熟,而三相APFC技术正成为国内外研究的热点。介绍了现有的APFC拓扑结构和基本原理,分析了各种拓扑的优缺点,并着重分析了PWM整流器的工作原理。

一种基于电流滞环控制的Vienna型PFC整流器

大型工业设备需要的稳压器和大型变压器具有体积大,控制复杂等特点。分析Vienna整流电路的原理,提出了一种基于电流滞环控制的Vienna型PFC整流电路。在Matlab／Simulink上搭建平台进行仿真,结果表明基于电流滞环控制的Vienna整流电路控制简单,稳定性好,功率因数校正效果好。在此基础上,搭建了一台Vienna整流器样机,实验结果验证了该方案是可行的。

“电力电子技术”课程整流电路的教学方法研究

“电力电子技术”课程中整流电路是出现最早的电力电子电路,原有教学偏重相控整流电路内容,对网侧特性和谐波限制标准分析较少。本文围绕近年发展的谐波与功率因数分析、功率因数校正和谐波抑制技术,系统梳理与详细分析各类整流电路工作原理、特性和关键参量,进行了整流电路相关课程内容的知识结构组成的改革,探索“电力电子技术”课程教学新方法。

混合有源滤波在直流磁铁电源整流装置中的应用

针对直流磁铁电源的并联12脉波整流电路进行分析,而12脉波整流装置产生的主要特征谐波由无源滤波器滤除,有源部分使用注入式电路,以抑制无源支路和电网等效电感产生的谐振现象并可以显著降低有源装置的容量。而针对瞬时无功功率理论的不足,谐波电流检测采取了实时性更好的单位功率因数法(UPF)。最后对整个整流装置和串联谐振注入式混合有源滤波装置进行了simulink仿真,仿真结果表明了该磁铁电源的综合补偿系统的可行性和有效性。

脉冲功率负载等效拓扑及潮流计算模型分析

脉冲功率负载的负荷特征呈现出冲击性、周期性和连续性特点,在电力电子化电力系统的负荷分布中具有一定的典型性。脉冲功率负载的工作方式给独立微电网的稳定运行带来极大挑战,为此,以现代电子雷达为例,分析了脉冲功率负载的工作模式和基本结构,提出了以三相不可控整流器级联Buck电路和直流开关负载为主电路的脉冲功率负载新型等效拓扑,建立了相应的潮流计算模型。分析结果表明,与相控整流器等效交直流能量转换装置的方法相比,采用新型等效拓扑可提高脉冲功率负载等效模拟的准确性;另一方面,采用所建立的潮流计算模型得出的系统潮流及负荷节点P-U曲线符合理论预期,验证了脉冲功率负载潮流模型的可行性。

零电压开关PFC电路的理论设计与分析

针对传统桥式整流Boost功率因数校正电路中MOSFET场效应管工作在高频率下损耗过高这个问题设计了一种拓扑结构,通过PWM控制器UC3854的模拟调制将输入交流电转换为直流高压,采用额外添加优化结构的辅助回路的方法,使其在功率开关管导通关断过程中利用储能元件谐振的原理实现零电压操作。使用仿真软件SIMEtrix对电路进行测试,结果表明,该电路在输入市网交流电220 V 50 Hz情况下输出电压稳定保持在400 V,输出功率为250 W,主开关管与辅助开关管均实现了工作过程中的零电压操作(ZVS),符合设计要求。

开关电源整流电路功率因数校正的研究

详细分析了整流电路输入电流与输入电压之间存在相位差和功率因数低的原因。通过在整流输出端与电容之间增加一个Buck电路,分析了Buck型PFC拓扑电路的工作原理及电感电流的工作模式,通过控制该电路的开关管占空比大小的方法,使整流输出端呈阻性负载,迫使输入电流去跟随输入电压的相位。理论分析Buck电路的工作原理,仿真和试验验证了通过改变开关管的占空比能有效地实现功率因数校正。

阻感负载整流电路功率因数和谐波的比较分析

从工程实际出发,比较分析了忽略换相过程和直流侧电流脉动时阻感负载单相桥式、三相桥式可控整流电路以及多相整流电路的功率因数和谐波情况,所得到的一些结论对阻感负载整流电路的工程实际应用具有理论指导意义。

整合型谐波补偿式三相Vienna变换器

三相不控整流器因具有结构简单、低成本和高效率等特点在低压配电网中广泛应用,但其会造成谐波干扰问题。传统三相功率因数校正(PFC)变换器通过控制输入电流有效解决了该问题,却因采用了多个功率器件致使工作效率降低。针对上述问题,此处提出一种整合型谐波补偿式三相Vienna变换器及其谐波补偿控制策略,并对其工作状态及补偿能力进行了分析。分析结果表明:该变换器采用三相不控整流单元与Vienna变换单元输入并联的结构,结合平均电流模式控制谐波补偿策略,赋予了Vienna变换单元谐波补偿能力,同时兼顾了三相不控整流器高效率的特性和Vienna变换器输入电流有源可控的特点。最后搭建了一台320W的整合型变换器实验样机,研究了两个子变换单元的功率占比对整合型系统性能的影响,实验结果验证了理论分析的正确性及可行性。

基于MATLAB的变频器整流侧输入电流的谐波分析

由于变频器中非线性元件的存在,会产生由非正弦电流、电压引起的谐波.利用MATLAB/Simulink动态仿真研究分析其输入侧的谐波特性及功率因数,根据谐波特性及谐波危害找到抑制谐波的方法,比较直观地给出变频器输入侧的频谱分布,为变频器的设计提供了一种很好的研究方法,同时验证了理论分析与仿真结果的一致性.