基于临界电流模式的单级DC/AC变换器及其控制

本文提出了一种单级DC AC开关变换器电路拓扑,给出了相应的控制方案,可作为小功率HID灯的工作电源。它结合了BUCKDC DC变换器和半桥DC AC逆变器的特点,BUCKDC DC变换器工作在高频开关状态用于调节输出功率,半桥逆变器工作在低频状态输出低频方波信号,可有效克服HID灯声共振现象。详细分析了它的工作原理,由于电感工作在临界电流模式,开关管实现零电流接通,提高了效率。与两级电路(DC DC+DC AC)相比,结构简单、所用器件少、可靠性高。电路仿真和实验结果验证了该方案是可行的。

基于临界电流模式的APFC电路分析与设计

本文讨论了功率因数校正的方法 ,分析了电感电流工作于临界模式的升压式有源功率因数校正电路的原理。采用控制芯片UC385 2制作了一台输出功率为 10 0W的原理样机 ,实验结果表明该原理样机能将功率因数提高到 0 99以上 ,总谐波畸变小于 6 %。

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 .

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。

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。

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。

工作于临界模式的SEPIC拓扑的分析和设计

应用于DC-DC变换器的传统拓扑中SEPIC(Single-Ended Primary Inductance Converter)拓扑既可以用于升压又可以用于降压,并且输出电压为正电压,具有启动时限制浪涌电流、较小输入电流纹波和低电磁干扰(Electromagnetic Interference,EMI),具有谐波小等优点,但针对SEPIC拓扑的详细分析和建模相对较少,文中针对工作于电流临界模式(Critical Current Mode,CRM)的SEPIC线路进行了详细的分析,并对理论等式进行了详细推导,给出了简化的设计步骤,最后根据要求对SEPIC变换器进行了设计,并给出了仿真波形.

基于交错反激的微型逆变器不同工作模式控制策略的仿真研究

交错反激拓扑的微型逆变器的原边电感电流分为电感电流连续模式(CCM)、临界模式(BCM)、断续模式(DCM)3种。文章分析微型逆变器的工作原理,研究每种工作模式相对应的控制策略,并且全面计算了微型逆变器所使用的原器件电压电流应力、分析了反激变压器的功率损耗,对比了每种工作模式的优缺点,最后在Matlab软件中建立了300 W的仿真模型,对每种工作模式下的控制策略进行仿真验证,对微型逆变器的设计和工作模式的选择有非常好的参考价值。

DCBM模式160瓦功率因数校正器的研制

介绍了有源功率因数校正器(PFC)的拓扑结构和几种工作模式,分析了电流断续临界模式(DCBM)控制的PFC电路的工作原理,并给出了160WPFC电路参数的选取方法、实验波形和结果。实验结果表明此类PFC具有高效率、高功率因数及低成本等优点。

多包络线谐振软开关逆变器控制策略

为了满足光伏微型逆变器高功率密度、高性能、低总谐波畸变率(total harmonic distortion,THD)的要求,文中基于临界电流模式提出一种多包络线谐振软开关逆变器控制策略,通过进行开关管的分时控制达到平衡电感电流上升下降时间的目的,从而缓解过零点畸变。随后,详细介绍多包络线谐振软开关逆变器控制策略的工作模态,并从软开关、开关频率、开关管损耗与逆变效率、过零点畸变程度等方面与传统临界电流模式进行对比分析。为验证控制策略的有效性,文中基于PSIM搭建了500 W谐振软开关单相全桥逆变器进行开环仿真验证。仿真结果表明,与传统的单极性临界电流模式相比,多包络线临界电流模式可以有效优化过零点问题,能够滤除谐波、降低THD,并且实现零电流开关(zero current switch,ZCS)和全部开关管的零电压开关(zero voltage switch,ZVS)。

基于电流临界连续模式的超高效率准谐振直流开关电源的设计

准谐振技术在AC/DC电源中已广泛使用,这种技术能显著提高电源转换效率,PFM+PWM工作模式及“跳周期”功能使电源在不同功率输出的情况下都可获得较高的整机效率。提出了将该技术运用到低电压输入输出DC/DC电源上的方法,通过一系列优化,运用NCP1207芯片实现了超过80%的超高转换效率。准谐振反激拓扑对比推挽拓扑和传统单端反激拓扑,转换效率有明显的优势,而且结构简单,设计的计算理论值更接近实际调试结果。

基于双重软开关Buck变换器的超级电容充电电源

研究基于双重软开关Buck变换器的超级电容充电控制。首先,根据双重软开关Buck电路拓扑和工作原理,研究软开关条件检测、临界电流控制及交错并联控制策略,采用临界电流模式的软开关方案,设计双重软开关Buck变换器用于超级电容的充电;然后,利用Matlab/Simulink软件对理论分析进行仿真验证;最后,在依据理论和仿真基础上,设计硬件电路和软件流程,制作实验样机。仿真和实验结果表明,本控制方案可行,能够在满足临界电流模式下通过软开关实现对超级电容的恒流充电。

基于单片机实现的有源功率因数校正

本文给出了一种基于单片机ATg0PWM2B的BOOST升压型临界电流模式有源功率因数校正的实现方法。在70W可调光荧光灯电子镇流器上的实用结果验证了该方法的可行性和有效性。该方法可以推广到电子镇流器和开关电源等对功率因数要求较高的电力电子产品。

便携式充电CRM图腾柱功率因数校正过零检测延迟与交错相位误差补偿控制

图腾柱功率因数校正(PFC)被广泛应用于电动汽车充电机以提高充电效率。该文提出考虑零电压开通(ZVS)裕度和轻载频率限制的全范围ZVS控制模型,全电压范围内实现完全ZVS开通。分析了电流过零检测(ZCD)延迟对输入电流总谐波畸变率(THD)的影响,提出基于在线时间计算模型的ZCD延迟补偿方法,满载电流THD降低1.4%。针对两相交错相位误差,提出考虑开关周期变化量的相位误差补偿方法,提高交错精度,满载THD进一步降低0.5%。最后,搭建了一台3kW便携式充电机,验证所提控制策略的有效性,充电机前级图腾柱PFC最高效率为98.8%,整机最高充电效率为96.6%,满载THD为2.4%,相比补偿前降低1.9%。

基于SEPIC的LED灯光衰补偿技术研究

作为全新概念的固态光源,LED具有高效、节能、环保、寿命长等特点,成为近年来全球最具发展前景的高新技术之一。但光衰问题一直以来是影响LED取代传统照明的关键指标之一。在分析光衰产生原因的基础上,研究了一种具有自适应调光和光衰补偿功能的LED恒流驱动方案。设计以SEPIC为主拓扑结构,通过L6562和TSM101芯片实现功率因数校正和LED恒流控制,完成光衰的自动补偿功能。试验结果表明,该驱动电路可满足LED作为照明的实际需要,并且具有宽电压输入范围,高功率因数、高效率和光衰补偿功能。

基于UCC38051的功率因数校正电路设计

提出了一种基于临界电流模式的峰值电流控制技术来实现开关电源的功率因数校正任务。首先论述了临界电流模式的峰值电流控制技术的基本思想,其次论述了采用控制芯片UCC38051制作了一台输出功率为100W的原理样机。实验结果表明该原理样机能将功率因数提高到0.99以上,总谐波畸变小于7%。

基于UCC28065的交错Boost PFC电路TM控制方法研究

为提升LED驱动电源前级Boost PFC电路的功率等级,减小输入电流纹波,缩小输入EMI滤波器体积,提升整体性能,提出一种采用UCC28065芯片TM模式控制的交错Boost PFC电路。分析交错并联电路工作原理、工作过程和TM控制原理和控制过程,设计主电路、控制电路和闭环补偿网络关键参数,最后仿真并制作一台600 W的样机进行验证。实验结果表明,交错并联PFC电路和所设计的TM控制方法可减小输入电流纹波,实现开关管的软开关,效率提升至96.35%,大大提升临界电流模式Boost PFC的功率等级,并提升其PFC性能,验证了TM控制方法的有效性。

无桥功率因数校正器的研究

提出了一种无整流桥的功率因数校正器(PFC)及其控制策略:采用零值电流开关(ZCX)功率因数校正芯片UC3852实现PFC的电流断续模式控制,最终达到提高功率因数的目的。相对于由前端整流桥和Boost变换器构成的典型结构PFC,减少了导通损耗,提高了电路效率。本文详细分析了电路的工作原理,最后给出了全电压范围下原理样机的实验结果。

高效单级变换式LED驱动电源设计

无论民用或商用领域,功率100 W以下的交流电源都有着巨大的应用需求。由于要兼顾输入谐波电流、功率因数、系统能效等问题,采用临界模式(boundary mode)的AC/DC单级反激式的电源拓扑成为非常完美的小功率直流电源解决方案。它具有高的转换效率,在高端小电源供应器中的应用越来越广泛,特别是在LED照明驱动方面极具优势。文章主要阐释小功率(≤100 W)单级AC/DC转换器的原理,分析其正弦调制原理及获得高功率因数、高能效的原因,并探讨了转换器的功能和优点,最后设计了一个采用仙童FAN6961芯片控制的48 V输出75 W的LED驱动电源,实验验证和批量生产证明本方案设计合理、产品性能稳定、可靠性好,能够有效提高能效、功率因数,避免建筑物内高次谐波电流造成的电源环境污染。