基于能量模型的临界导通模式Boost变换器软开关方法

在变换器高频化发展的趋势中,功率器件的软开关实现对变换效率的影响更加突出。无辅助电路的临界导通工作模式下,Boost变换器主开关管在特定增益下无法实现软开关。为此,该文提出一种能量模型及相应的软开关实现方法。首先,建立死区前后储能元件能量变化的数学模型。然后,结合死区起止时刻的能量平衡方程,研究软开关无法实现的电路机理。在此基础上,考虑开关管输出电容非线性特征,提出软开关实现方法,避免了复杂谐振过程的时域精确建模,提高软开关实现的准确性。最后,搭建500W实验样机进行实验,结果表明,相较于对谐振过程建模的传统时域模型,所提方法将实际开通电压降低47%,使峰值变换效率提升0.4%,进而验证了其有效性。

变导通时间控制临界连续模式反激PFC变换器

提出了一种变导通时间(variable on-time,VOT)控制临界连续模式(critical conduction mode,CRM)反激功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器的控制策略。引入输入电压和反激变压器辅助绕组电压参与CRM反激PFC变换器开关管的导通时间控制,解决了传统恒定导通时间(constant on-time,COT)控制CRM反激PFC变换器功率因数(power factor,PF)低和总谐波畸变(total harmonic distortion,THD)高的问题。分析传统COT控制CRM反激PFC变换器和VOT控制CRM反激PFC变换器的工作原理,实验验证结果表明,VOT控制CRM反激PFC变换器比传统COT控制CRM反激PFC变换器具有更高的PF值和更低的THD。

基于改进恒导通时间控制的临界连续导通模式Boost功率因数校正变换器

为改善临界连续导通模式(BCM)Boost功率因数校正(PFC)变换器输入电流总谐波畸变率(THD),该文提出一种改进恒导通时间(COT)控制,分析改进COT控制对输入电流THD和变换器效率的影响;通过改进电流过零检测(ZCD)电路实现电感电流过零信号的提前检测,补偿信号传播延时的影响,缩短甚至消除反向谐振过程,改善输入电流THD的同时不增加控制的复杂度。最后,该文搭建一台160W BCM Boost PFC变换器实验样机,验证所提改进COT控制的可行性和有效性。

兼顾电感电流连续导通和断续运行模式的DC/DC电路建模和参数辨识

电力电子电路作为开关型功率变换器,其离散事件与连续时间动态特性相互作用,使其呈现混杂系统的动态特征。给出电力电子电路基于混杂系统的统一模型,并在此模型的基础上提出一种能应用于故障诊断的参数辨识法。建立Buck、Boost、Buck-Boost、Cuk、反激式直流变换、正激式直流变换等6种DC/DC电路的混杂系统模型,并且上述模型兼顾了电感电流运行在连续导通模式(CCM)和断续导通模式(DCM)。基于上述模型,以Buck电路为例,给出应用最小二乘算法对该模型的参数进行辨识的方法。通过Buck电路的滤波电感、滤波电容和电容ESR的辨识实验验证了这一方法的有效性。

电流临界连续模式Boost PFC变换器最恶劣传导电磁干扰频谱分析

由于开关频率在工频周期内变化,CRM Boost PFC变换器的传导电磁干扰(electromagnetic interference,EMI)频谱诊断和滤波器设计十分困难。通过分析CRM Boost PFC变换器开关管漏源极电压的谐波频谱,揭示开关频率变化对传导EMI峰值、准峰值和平均值频谱的影响,指出传导EMI频谱低频段的好坏取决于共模和差模干扰的基波幅值。依据占空比与开关管漏源极电压基波幅值的关系,推导CRMBoost PFC变换器原始传导电磁干扰频谱最恶劣时的输入电压和负载条件,证明在该条件下变换器的传导电磁干扰频谱是相同的,并通过实验验证理论分析。

临界不连续电流模式功率因数校正电路设计

研究了电压型和电流型临界不连续电流模式的功率因数校正电路。采用MC332 6 0设计的 5 0 0WAC/DC变换器可以适应 90～ 2 6 5V电压变化范围 ,功率因数在 0 .

临界连续导通模式Boost功率因数校正变换器的工频调节控制方法

提出了一种电感电流临界连续导通模式(critical conduction mode,CRM)Boost功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器的工频调节(line cycle adjusting,LCA)控制方法。LCA控制不需要误差放大器及相应的补偿网络,因此,具有瞬态响应速度快以及环路设计简单的优点,同时,LCA控制的运算量极低,适用于低成本,运算速度较慢的数字控制芯片。实验结果表明,与固定导通时间(constant on-time,COT)控制CRM Boost PFC变换器相比,LCA控制CRM Boost PFC变换器具有更快的瞬态响应速度以及相近的功率因数。

基于电流纹波率反激式变压器导通模式的分析

提出了利用电流纹波率设计反激式变压器和判别其导通模式的方法,用该方法导出了反激式变压器从CCM进入DCM模式的数学式,用MATLAB计算并分析了输入电压、负载电流及反射电压对导通模式的影响。计算表明,最小电流纹波率或反射电压取值越大,反激变压器在输入电压增大或负载电流减小时越容易进入DCM模式。设计了一款24 V 1.5 A反激式开关稳压电源,测量了变压器的电流波形。实验表明,测量结果与推导的数学式相符,用电流纹波率设计反激式变压器比传统的波形系数更直观和便于测量。

基于MATLAB的连续导通模式Buck变换器的建模与仿真研究

在分析连续导通模式下Buck变换器各阶段运行特性的基础上,借助Matlab/Simulink强大的数学功能和仿真平台,利用模块化建模的思想,搭建Buck变换器模型,得到其电感电流、输出电压和输出电流的波形。通过对仿真波形的详细分析,验证了仿真结果与理论分析的一致性,确认了建模方法是正确的。

级联式谐振变换器的电路特性及其非连续导通模式的分析

本文介绍了一种多元件级联式谐振变换器,该变换器结合了串联谐振变换器和并联谐振变换器的特点,并且在运行性能上有所提高。文章利用经典交流分析法,推导了电压传输增益,同时分析了非连续导通模式下的各种开关状态,得出相应的等效电路,并且运用数值解法求得谐振电压电流的波形和临界负载电流。

具有电压和电流限制的隔离型电流临界导通开关电源

论述了充电电池的充电器和开关电源的工作原理,由于其小巧、经济方面的应用要求不断增加,而这些应用普遍要求电压和电流限制,同时必须有效地抑制EMI的辐射噪音,因此在隔离型电池充电器中有一个几乎是正方形的限压、限流的要求。本文提出具有这些功能的低成本、低损耗的解决方案。

MOSFET反向恢复特性对临界导通模式图腾柱Boost PFC的影响

针对传统的临界导通模式计算方法没有考虑反向恢复,导致图腾柱Boost PFC实验结果与计算不符的问题,将线性拟合的方法应用到反向恢复的预测中。开展了考虑反向恢复的临界导通模式图腾柱Boost PFC的模态分析,建立了电感电流正向峰值和负向电荷之间的关系,提出了线性拟合实验测量结果从而预测反向恢复的方法;在600 W临界导通模式图腾柱Boost PFC上,对预测反向恢复的方法进行了评价,进行了反向恢复对PFC影响的试验。研究结果表明:该方法能精确计算临界导通模式图腾柱Boost PFC的反向恢复,验证了反向恢复会显著增加电感电流,减小开关频率,并有助于拓展零电压开通范围。

两种连续导通模式无桥PFC拓扑

工作在连续导通模式的Bridgeless-Boost和Halfbridge-Boost拓扑,省略了传统Boost-PFC前端的整流桥,减少了通态损耗,提高了电路的效率约1%。分析Bridgeless-Boost拓扑共模EMI干扰的产生机理,对Halfbridge-Boost拓扑提出了一种新的控制方式,并作了仿真和试验的验证。

升压型临界导通模式功率因数校正电路的设计分析

功率因数校正技术在运用的过程中,对于提升电子产品功率因数、减少电网污染及降低普波干扰具有重要作用,因此提升其功率因数是现阶段应用设计中需要首要解决的问题。首先介绍了升压型临界导通模式功率因数校正功能实现的原理,并对设计完成后电路功能的实现方式进行探讨,以便促进功率因数校正电流的科学化发展,从而提升系统运行的稳定性。

电流临界连续模式三相单管功率因数校正器分析

引用单相功率因数校正技术恒定脉冲宽度控制方法 ,在对三相电路进行分析的基础上 ,提出了工作电流临界连续模式的三相单管功率因数校正器的计算机控制方案 ,给出了应用 MATL AB软件的仿真波形 .

采用耦合电感的交错并联电流临界连续Boost PFC变换器

电流临界连续模式(CRM)的Boost功率因数校正(PFC)变换器具有输入功率因数高,二极管零电流截止等优点,采用交错并联技术可以有效降低输入电流脉动和输出电容电流有效值,有利于输入滤波器的设计,提升变换器的效率。本文将两路交错并联的CRM Boost PFC变换器的两个独立电感反向耦合,以进一步减小电感的体积和重量。本文首先介绍耦合电感的基本原理,分析耦合电感对变换器开关频率、输入电流纹波已经磁链的影响,然后讨论了满足最低频率限制和电感不饱和的条件下,耦合电感的设计方法。耦合后最低开关频率仍满足要求且电感匝数可以减小。最后进行实验验证。

宽功率范围内采用电流临界连续状态＋恒频控制的光伏微逆变器

小功率微逆变器常工作于电流断续状态(discontinuous conduction mode,DCM),为提高效率,可将其设计工作于电流临界连续状态(boundary conduction mode,BCM),但需付出变频控制、过高的驱动损耗和开关损耗的代价。为克服上述问题,提出一种在宽功率范围内实现BCM的类谐振桥式微逆变器,引入可变电感作为能量缓冲器件,提出一种感值可扩展的方案,保证尽可能大的功率范围运行在BCM。提出一种BCM+DCM混合运行的控制策略,既保证了精度,又保证了动态特性。分析了所提方案在各方面的优势。350W实验样机验证了所提微逆变器性能优良。

采用耦合电感的交错并联电流临界连续Boost PFC变换器输入差模EMI分析

对采用耦合电感的两路交错电流临界连续模式Boost PFC变换器的前级差模传导电磁干扰(EMI)进行分析。首先给出了变换器输入电流的脉动幅值和频率表达式,分析了脉动电流谐波幅值的变化,然后通过接收机数学模型计算出传导差模干扰频谱,并分析其变化规律,确定了最恶劣频谱出现的条件。依据数学上电流脉动幅值和干扰值的关系,提出一种计算最恶劣的干扰频谱出现条件的方法。最后通过实际测试验证了分析。

L4984D:连续导通模式PFC预稳压器参考设计方案

ST公司的L4984D是一款线性调制确定关断时间控制电流型PFC控制器,在该控制器工作在连续导通模式时,作为升压PFC转换器具有线性调制确定关断时间控制属性允许工作在确定频率操作模式。该芯片采用10引脚的SoC封装,在连续导通模式下,工作在升压PFC预稳压状态时兼容EN61000-3-2和.JEIDA-MITI标准。

瑞萨推出面向大功率产品、具有连续导通模式交错功能的功率因数校正控制IC

瑞萨科技公司近日推出R2A20114系列功率因数校正控制IC（PFC控制IC），它利用连续导通模式交错功能来为计算机服务器和空调等大功率产品实现小型、高效、低噪声电源装置设计。2009年4月瑞萨将在日本发售R2A20114和R2A20104的样品。