航空三相有源功率因数校正技术比较

总结了航空电源标准的要求,指出航空三相功率因数校正(PFC)的设计需要特别考虑频率变化和电源电压不平衡条件下输入电流的谐波和直流输出电压的纹波。通过综述航空三相PFC的研究现状,选择了3种典型航空三相有源PFC方案——三相脉冲宽度调制(PWM)整流器、传统有源电力滤波器(APF)和广义APF,建立了3种方案的单相统一模型,对其谐波特性进行了理论分析和开关应力的计算,以比较3种方案的效率和功率密度。对3种方案分别设计了5kW的航空三相PFC,通过仿真结果对理论分析进行了验证。结果表明:将广义APF应用到航空三相PFC中具有较大的技术优势。最后指出需要解决广义APF直流输出电压不可控的问题和滤波电感的优化设计的问题。

三相三开关部分有源功率因数校正电路的研究

三相交流电源供电的较大功率变频空调的广泛应用,带来了三相整流器的功率校正问题。根据三相三线制、三相四线制供电方式的不同,提出了两种结合有源PFC技术和无源PFC技术的Buck型混合三相有源部分PFC方案。在对其工作原理进行简要分析的基础上,进行了实验研究,所得结果验证了提出的三相部分PFC具有电压与电流应力小、效率高、功率因数高、直流平均电压较高的特点,各种负载下交流输入侧的各次谐波电流均满足IEC61000-3-2标准,中等负载以上时输入功率因数高达0.98,效率高达0.98。

一种新型的变开关频率控制的三相单开关升压型有源功率因数校正器

本文提出了一种三相单开关升压型有源功率因数校正器的新型控制方法。该方法不需电流检测,而能实现开关管的变频率控制,使得输入电流工作于准临界连续状态,减小了输入电流的谐波含量。

SVM控制的复合有源箝位(CAC)ZVS三相功率因数校正器(PFC)

提出了一种采用CAC的三相软开关功率因数校正变换器,应用改进的空间矢量控制方案,可以有效的抑制桥臂开关反并联二极管的反向恢复,减少反向恢复损耗。并且所有的主开关和辅助开关均为零电压开关,而且具有开关器件电压应力较低的特点。还具有开关频率固定、输入波形品质好的特点。研制了一台基于DSP控制的4kW的实验样机。

基于有源功率因数校正的电动汽车直流充电系统接入对电网谐波的影响研究

随着电气化交通在全球的日益普及,电动汽车与其相关的充电设施大规模接入电网。为此,提出了一种基于有源功率因数校正的直流充电系统架构及其综合控制方法。首先,通过控制双向交流/直流转换器实现电动汽车充电电流的有源功率因数校正,以及光伏发电并网和储能系统的协同调度。然后,研究了用于多模式车外直流充电模式,并提出了基于快速充电的智能控制方法以减少电动汽车充电对电网的恶性影响。研究结果表明,所方法实现了通过多模式充电改善电网电能质量的要求,并且实现了可再生能源高效利用。

有源功率因数校正控制技术现状与发展

介绍了有源功率因数校正(APFC)技术的基本原理和分类,给出了几种主电路拓扑结构,分析了DCM工作模式和CCM工作模式两种控制方法,DCM工作模式采用恒频、变频等控制方式,CCM工作模式采用峰值电流控制、平均电流控制和滞环电流控制等方式。对三相APFC电路进行了归纳和分析,并展望了未来技术的发展趋势。

高效率积分复位控制三相Boost型功率因数校正

提出了一种高效率三相Boost型功率因数校正电路,通过对一种三相Boost型功率因数校正电路进行改进,采用积分复位控制电路实现单位功率因数。积分复位控制高效率三相Boost型PFC具有如下特征:①常频控制,有利于滤波器的设计;②控制电路简单,控制思路清晰,不需要乘法器;③控制效果好,输入电流波形能很好地跟踪输入电压波形;④变换器的效率高。仿真和实验结果证明了理论分析的正确性。

基于零序谐波电流注入的三相功率因数校正技术研究

提出一种基于零序电流注入的三相高功率因数校正拓扑电路,采用四芯柱三相变压器实现零序电流注入,控制输入电流,使其瞬时跟踪整流输出电压的正半周和负半周波形,在三相无中线的电源系统中实现了装置输入的高功率因数,抑制了电力电子装置的网侧电流谐波。同时,该文分析了电网电压不对称不影响零序电流注入电路,实验结果也表征了这点。最后,通过对实验装置的测试,给出了实验结果,验证了本文提出的高功率因数校正拓扑电路是正确性的。

积分复位控制三相六开关Boost型功率因数校正

提出一种积分复位控制的三相六开关Boost型功率因数校正电路 ,在讨论积分复位控制原理的基础上 ,根据三相六开关Boost型功率因数校正在a b c坐标下的等效模型 ,推导出实现单位功率因数所需的控制方程 ,并用简单的电路进行实现。积分复位控制三相功率因数校正电路具有结构简单可靠 ,控制思路清晰 ,控制效果好的特点。

三相单开关零电流Cuk型功率因数校正器的研究

提出了一种新颖的三相 Cuk 型高功率因数校正电路。在电路拓扑中采用三相全桥整流桥和单管功率开关实现高功率因数和低谐波电流输入;同时在中间储能电容(过渡电容)上串联一电感以及在续流二极管上并联一小电容,使得电路工作在复合谐振状态,从而获得零电流开关。文章分析了电路的工作原理,仿真验证了理论分析结果,同时一个 2kW 的试验电路验证了结论的正确性。该电路具有输出电压调节范围宽、功率因数和效率高等特点,具有很好的实用化前景。

一种有源功率因数校正电流畸变抑制控制技术

为了减少风机驱动系统对电网造成的谐波污染,设计了一种带有功率因数校正功能的风机驱动器。在此项技术中,电流过零点畸变会影响功率因数校正的性能,为此提出了一种新的过零点畸变抑制方法并给出了理论证明和具体实现方式。采用占空比前馈补偿的数字控制,可以减小输入和输出电压对电感电流控制的干扰,从而使得输入电流能理想地跟踪输入电压。为了验证前馈补偿的效果,对输入阻抗进行分析进而说明了前馈补偿对电流相位超前的抑制作用。为得到准确的反馈电流,提出了一种电流采样方法,根据开关的占空比信息在一个PWM周期的两个不同时刻采样两次。文中所提出的方法可以有效抑制电流相位超前,减小电流过零点畸变,优化电流采样算法。仿真和实验结果都证明了所提出方法的正确性和有效性。

互补控制的有源钳位型零电压开关功率因数校正器

分析了一种改进的零电压开关功率因数校正(PFC)变流器,并给出了优化设计方法。有源钳位Boost变流器中,可以通过一个辅助开关管,一个很小的辅助电感和一个钳位电容实现所有开关器件的零电压开通。通过增加一个很小的辅助二极管VDc,钳位升压二极管上的电压振荡,降低了有源钳位Boost变流器中升压二极管的电压应力。根据优化设计结果,制作了一台功率为500W的PFC样机,输入为90～265VAC的全球电网电压范围。样机在90VAC输入时的效率为95.5%。

有源功率因数校正器的控制策略综述

简要回顾了有源功率因数校正器发展过程中出现的各种控制方案 ,分析和介绍了各控制方案的优缺点及其应用场合 。

三相功率因数校正拓扑结构及软开关技术

单相功率因数校正技术已进入应用阶段 ,而三相功率因数校正技术仍处于发展探索时期。本文从拓扑、应用方面系统地论述了三相功率因数校正技术近期内的发展 ,阐述了各类开关变换器的特点及用途。同时 ,介绍了用于功率因数校正的具有代表性的软开关技术及其优缺点。

三相AC/DC功率因数校正拓扑比较

在三相PFC电路分类为不解耦、部分解耦和全解耦拓扑基础上 ,分别对其中几个典型拓扑进行了分析 ,作了计算机仿真 ,并对仿真结果作了比较 ,给出了一台 5kW三相四线伪桥式PFC整流装置的实验结果。

带有源浮充平台的单相功率因数校正变换器

为消除Boost变换器用于两级功率因数校正(power factor correction,PFC)器前级时的升压作用对输出电压的影响,作者用充电泵功率因数校正变换器构造了有源浮充平台电路,并将其应用于单相Boost型PFC变换器中,设计了带有源浮充平台的单相功率因数校正变换器。该变换器保持了传统Boost型PFC变换器的优点,输出电压大大降低,拓宽了PFC电路的应用范围,为设计后级DC-DC变换器提供了便利。仿真分析和实验结果均表明,该变换器的输出电压大大降低,可实现单位功率因数校正,具有良好的动态性能。

逆变弧焊电源的三相功率因数校正器

对于三相输入的大功率逆变弧焊电源,采用三相升压拓扑进行功率因数校正,以矢量变换的思想研究其调制过程。总体系统的控制采用了双环思想,内环为电流环,用以实现输入电流对电压的相位跟踪,外环为电压环,负责控制输出电压的恒定,并为电流内环提供调制指令,系统采用双环控制,为使系统实现单个开关周期校正控制误差的无差拍控制,整个系统通过TMS320LF2407A DSP芯片控制,采用saber软件进行了仿真辅助分析,给出了电路系统的结构框图和控制方案以及软件流程,实现了电源系统的数字化。试验结果实现了功率因数为1,三相输入电流与输入电压均同相,且为较为标准的正弦波,电流谐波畸变远小于10%的目的,满足了国际上关于谐波限制的标准。

三相单开关Boost型功率因数校正器的设计

三相单开关Boost型功率因数校正器的分析和设计较为繁琐 ,简化模型可使电路的分析和设计大为简化 ,利用简化模型对功率因数校正器进行了分析和设计 ,仿真和实验说明了分析和设计的正确性。

1kW复合有源箝位功率因数校正变换器

提出了复合有源箝位(CAC)功率因数校正变换器电路。谐振电感与主开关串联,由辅助开关和箝位电容组成的支路并联在谐振电感两端。谐振电感可以抑止二极管的反向恢复电流,有效的减少由二极管反向恢复引起的损耗,主开关和辅助开关均可实现 ZVS 开关,消除了二极管寄生电容和谐振电感引起的寄生振荡。该文分析了复合有源箝位功率因数校正变换器中软开关范围与谐振电感和电容之间的关系,研制了一台 1kW 复合有源箝位功率因数校正变换器。

新型部分有源功率因数校正电路的分析与实现

部分有源功率因数校正技术是一种综合了自然整流技术和强迫整流技术的新型功率因数校正(PFC)技术。本文在比较了无源PFC和传统有源PFC优缺点的基础上,提出了一种新型的部分有源PFC方案,详细地分析了该方案的工作原理,并进行了实验验证。实验结果表明,该部分有源PFC方案具有效率高、校正效果良好、高频辐射低等优点,尤其适合于较大功率输出的单相AC-DC变换器应用场合。