三态Boost PFC变换器的高功率因数和轻载效率提升方法研究

工作于伪连续导电模式(pseudo-continuous conduction mode,PCCM)的三态Boost功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器采用传统解耦控制,在输入电压增大时,存在功率因数较低的问题。文中结合三态Boost PFC变换器具有两个控制自由度的特点,从变换器的输入电流表达式出发,提出一种三态Boost PFC变换器的变占空比正弦参考电流控制方法,采用变占空比控制变换器的主开关管,正弦参考电流控制续流开关管,并对变换器参数和控制环路进行设计。相比于传统解耦控制的,变占空比正弦参考电流控制的三态Boost PFC变换器具有更高的功率因数,同时也具有快速动态响应与宽负载范围的优点。在此基础上,针对三态Boost PFC变换器轻载效率低的问题,提出混合模式控制方法提升其轻载效率。最后,通过一台400W的实验样机验证理论分析。

基于MATLAB的功率因数可控的AC-DC变换电路研究

为解决谐波信号过多可能会导致电网的传输效率降低的问题,对功率因数可控的AC-DC变换电路进行了研究.基于Boost型单级有源功率因数校正变换器,控制电路中采用了外电压环和内电流环双闭环控制系统,利用滞环电流控制提高交流端功率因数,电压环稳定输出电压.采取小信号分析法,建立小信号模型并设计了控制电路.通过MATLAB仿真实验可得,双环控制的功率因数校正电路能够实现高功率因数,同时能够稳定输出电压.

Boost功率因数校正变换器单周期控制适用性的理论分析和实验验证

当输入或者负载跳变时,单周期控制是功率变换器中一种新型的非线性控制策略,单周期就可实现控制目标。然而,单周期控制在功率变换器中的普适性并没有相关研究,限制了它的进一步发展和应用。该文以Boost变换器作为研究对象,引入切换线性系统的概念和理论,基于Boost变换器切换线性系统模型严格证明单周期控制在Boost变换器中的适用性,由此提供一种单周期控制在一般功率变换器中适用性分析方法。在理论研究的基础上,给出了单周期控制Boost变换器实现功率因数校正的一个实际范例。

两开关伪连续导电模式Buck-Boost功率因数校正变换器

提出两开关伪连续导电模式(pseudo continuous conduction mode,PCCM)Buck-Boost功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器及其控制策略。利用两开关PCCM Buck-Boost PFC变换器电感惯性模态所提供的一个额外控制自由度,可实现单位功率因数控制,并明显改善传统单开关Buck-Boost PFC变换器、两开关连续导电模式(continuous conduction mode,CCM)Buck-Boost PFC变换器和两开关不连续导电模式(discontinuous conduction mode,DCM)Buck-Boost PFC变换器的性能。与两开关DCMBuck-Boost PFC变换器相比,两开关PCCM Buck-Boost PFC变换器减小了电感电流纹波。仿真与实验结果表明,两开关PCCM Buck-Boost PFC变换器的负载动态响应速度明显快于传统的两开关CCM和DCM Buck-Boost PFC变换器。

一种变占空比控制电流断续模式Boost功率因数校正变换器的仿真研究

电感电流断续模式Boost功率因数校正变换器已广泛应用于各类电力电子装置中。为进一步提高变换器的输入功率因数、减小谐波污染,设计了一种基于平均电流的变占空比控制的电流断续模式Boost功率因数变换器。通过研究恒定占空比控制的变换器基本原理,推导出一种变占空比控制的方式,设计了合理的电路参数并搭建了仿真电路模型。仿真结果证明,该变占空比控制的方法能提高变换器的输入功率因数,减小谐波畸变。

基于单周期控制的Boost变换器功率因数校正技术的研究

单周期控制是一种用于功率变换器的新型非线性控制策略。文章介绍了一种基于单周期控制的Boost变换器功率因数校正电路的设计,分析了单周期控制的控制原理,详细介绍了该功率因数校正电路的具体实现。仿真结果表明,单周期控制适用于Boost变换器的功率因数校正,控制效果良好。

Boost变换器在单相功率因数校正技术中的应用

简要的介绍了Boos变换器的工作原理,将其应用于单相功率因数校正电路中,给出主电路参数的计算过程,在MATLAB仿真软件中对其进行了建模和仿真。仿真结果表明Boost变换器除了能升压作用之外,还能实现功率因数校正的目的。

临界导电模式下BOOST变换器功率因数校正电路设计

针对临界导电模式下功率因数校正的问题,以BOOST电路为研究对象,推导了临界导电模式下功率因数校正电路的输入电流表达式,并详细分析了临界导电模式功率因数校正BOOST开关变换器的稳态特性。给出了开关频率与输入电压及功率的关系。提出了采用专用PFC控制芯片来调整开关管的开通时间,改善其关断条件,提高整个电路的工作效率,以达到提高功率因数的目的。研究结果表明,开关管在输入电源半个工作周期内保持恒定的导通时间就可实现变换器的单位功率因数工作,为设计变换器提供了理论基础。

Boost ZVT-PWM变换器在单相功率因数校正的应用

本文介绍了一种软开关单相Boost功率因数校正电路-Boost ZVT-PWM变换器,分析了该电路的工作原理,同时运用Matlab软件进行了仿真。仿真结果表明在单相功率因素校正中采用Boost ZVT-PWM变换器可以提高功率因数,减少开关损耗和降低电磁干扰,在单相功率因数校正电路中有很高的实用价值。

具有功率因数校正功能的谐振无桥AC/DC变换器

基于Boost的变换器因为构造简单而被用于各种非独立升压设备之中,比如功率因数校正器(PFC)。在开关频率比较高的情况下,该逆变器的功率密度可适当提高以减小元件尺寸。为了减少其损耗,提出了一种谐振无桥PFC变换器,可为所有半导体提供软开关功能。该结构可为开关提供零电压开关功能,为二极管提供零电流开关功能。在提出的结构中,即便电感很小,输入电流也是具备固有的正弦低THD。因此,在不需要电流控制回路情况下,它可以保持较高的输入功率因数,进而降低了控制电路的复杂性。实验结果表明,跟采用相同元件的传统交错并联Boost变换器相比较,所提的变换器具有接近单位功率因数特性,并且满负载时效率提高了近2%。

变占空比控制二次型Boost功率因数校正变换器

与传统电流断续模式（DCM）Boost 功率因数校正（PFC）变换器相比，定占空比控制二次型DCM-DCM Boost PFC变换器的输出电压纹波明显减小，然而，其功率因数（PF）低于传统DCM Boost PFC变换器，并随输入电压的增大而下降。针对此问题，提出了变占空比控制二次型DCM-DCM Boost PFC变换器，研究了其PF和输出电压纹波的表达式，通过占空比的拟合，给出了相应的控制电路。在90～220V输入电压范围内，变占空比控制二次型DCM-DCM Boost PFC变换器的PF均接近于1，且具有较小的输入电感电流纹波和较低的输出电压纹波，实现了高功率因数与低输出电压纹波特性。实验结果验证了理论分析的正确性。

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。

一种新颖的软开关boost功率因数校正变换器研究

通过分析传统boost升压变换器的工作原理,提出了一种基于uc3854芯片控制的拓扑结构。该电路拓扑较为简单,元器件较少,不仅具备了功率因数校正的基本功能,还实现了开关管的软关断。并制作了一台功率为1kw,频率为100kHz的实验样机,最后通过实验验证了原理分析的正确性。

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。

高功率因数DCM单级boost正激组合变换器的临界条件

从能量的角度，对单级ｂｏｏｓｔ正激组合变换器进行了稳态分析，获得了其临界条件以及输入电流等的严格解析表达式，并以指数函数近似的方法，将上述表达式化简为非常便于利用的形式。实验结果验证了理论分析的正确性。

基于CRM下的BOOST变换器功率因数校正设计

针对中小功率的有源功率因数校正,本文以BOOST变换电路为研究对象,分析了在CRM下功率因数校正电路的基本原理及结构,给出了电路设计的详细方案及主要参数的计算方法,研究了功率因数的控制特性,并对设计电路进行了结果仿真。仿真结果表明,电路输出电压稳定在400V,纹波电压小于5%,功率因数达0.98。

一种新型单级功率因数校正(PFC)变换器

提出了一种新型的功率因数校正单元(flvback+boost单元) 这种功率因数单元具有两种工作状态,反激变换器状态和boost电感状态基于这种PFC单元,得到了一种新型的单级功率因数校正变换器,实验结果证明这种变换器不仅可以得到很高的功率因数,而且可以自动限制储能电容上的电压。

一种单级DCM高功率因数非平衡半桥变换器

对一种由非平衡半桥电路构成的新型单级AC/DC功率因数校正 (PFC)变换器的工作模态及性能进行了理论分析 ,采用SIMetrix数模电路仿真软件进行了数字仿真 ,并在样机上进行了试验 .仿真及试验结果表明 ,该电路工作于不连续导电模式 ,具有很好的功率因数校正性能以及软开关效果 ,因此有很高的功率因数及效率 .

全输入电压范围高功率因数脉冲序列控制DCM Boost PFC变换器

定占空比控制DCM Boost PFC变换器的开关管导通占空比固定,存在输入电流畸变,导致输入功率因数较低。为实现DCM Boost PFC变换器的单位功率因数,需要根据输入电压与输出电压调整占空比,由于运算复杂,低成本的数字控制难以实现。提出了一种DCM Boost PFC变换器的脉冲序列(pulse train,PT)控制方法,以离散化的方式拟合变占空比函数,运算量小,适用于采用低成本的数字控制芯片。实验结果表明,PT控制DCM Boost PFC变换器具有比定占空比控制DCM Boost PFC变换器更高的PF和更低的输出电压纹波。

一种改进的无桥Boost功率因数校正电路

无桥电路由于电流流经功率回路中半导体器件的减少,相对传统整流桥的电路拓扑效率得到提升,在低压输入和中大功率应用场合意义显著。现有的无桥电路存在EMI问题突出等不足,为此对现有无桥Boost型电路进行改进,提出了具有高效率、高功率因数和低EMI噪声的新型无桥Boost功率因数校正(PFC)拓扑,在理论分析的基础上使用Pspice 9.2进行仿真验证。设计了一台85～265 V交流输入,400 V/300 W输出的实验样机,进一步验证了该无桥变换器的良好电气特性。