A new high-performance AC/DC power factor correction switching converter based on one-cycle control technology and active floating-charge technology

A new family of converters,high-performance AC/DC power factor correction(PFC) switching converters with one-cycle control technology and active floating-charge technology,was derived and experimentally verified.The topology of a single-phase CCM and DCM Boost-PFC switching converter was also analyzed.Its operating prniciples and control methods were expounded.Based on these,a new type of AC/DC switching converter circuits for PFC combined with one-cycle control technology was presented herein.The proposed AC/DC switching converter significantly helps improve the converter efficiency and its power factor value.

变母线电压的LLC高压电容充电电源设计

提出了一种两级式可变母线电压的高压电容充电电源技术方案,该拓扑在半桥LLC谐振电路的基础上增加了一级图腾柱无桥功率因数校正(PFC)电路,通过改变母线电压来解决传统LLC谐振电源在输出更高电压时,工作频率变化范围过大带来的充电效率下滑的问题。由于图腾柱电路本身具备功率因数校正的功能,该电源设计还拥有能够直接从电网取电而不影响电网电能质量的优势。首先介绍了本电源设计中两部分的电路拓扑和工作原理,采用等效电阻法分析了电容负载下的电源输出特性。针对前级图腾柱电路设计了双环控制器以实现对母线电压和功率因数的控制,针对后级LLC电路提出了比例积分(PI)加低通滤波的恒流控制器以降低高频噪声带来的不利影响。最后通过模型构建与仿真分析,研究了高压电容充电电源3000 V/1 A时的充电特性,验证了本电源技术方案、设计和控制策略的可行性。

带充电泵单级PFC电路的AC/DC变换器

提出一种新型带充电泵单级 PFC 电路的 AC/DC 变换器。文章阐述了利用充电泵电路实现高功率因数校正的理论,分析了该变换器的工作原理,同时讨论了主要参数设计思路。最后给出 28V/6A 实验样机测试结果,表明该变换器能实现高功率因数校正,电路简单实用,同时兼有低待机损耗和钳位电路功能,能广泛应用于数字视频电源中。

一种新颖有源功率因数校正开关变流器电路的设计

分析研究了单相电流连续和电流不连续型Boost功率因数校正开关变流器拓扑。针对单相电流连续Boost型功率因数校正变流器开关压力和输出电压高的缺点,提出了带有源浮充平台的Boost型功率因数校正变流器方案。详细阐述了其工作原理和控制方法,在此基础上,结合单周控制技术和控制方法的原理,提出了一种新型功率因数校正AC/DC开关变流器电路,并给出了电路实验结果。

具有软开关的高频电荷泵功率因数校正电路

对电荷泵电路实现功率因数校正(PFC)的原理及其实现条件进行分析,提出一种具有软开关的高频电荷泵PFC电路,并详细论述该电路的工作原理及其软开关实现;最后对该电路在电子镇流器中的应用电路进行仿真和试验。研究结果表明:电路的功率因数高,谐波含量小,是一种结构简单、性能优良的功率因数校正方法。

双电流环交替控制的单相升-降压功率因数校正变换器研究

分析单相Boost-Buck功率因数校正变换器的工作原理,并对变换器在纯Boost和纯Buck模式下的电流控制问题进行分析。针对交流侧输入电压峰值大于输出电压的情况,提出由平均电流控制和电荷控制构成的双模式控制方案,确保变换器在一个基波周期内,不论在Boost,还是在Buck工作模式期间都可实现对输入电流的控制,达到功率因数校正的目的。文中给出双模式交替控制方案控制框图,并给出电荷控制方案的数字实现方法,最后通过实验对理论分析的正确性和控制方案的有效性进行验证。研究成果对于单相级联型Boost-Buck变换器的控制也有一定参考价值。

新型带充电泵PFC电路的AC/DC变换器

提出了一种新型带充电泵PFC电路的AC/DC变换器,分析了该变换器的工作原理,并讨论了该变换器的主要参数设计,最后给出28 V/6A实验样机测试结果。结果表明,该变换器能实现高功率因数校正,电路简单实用。

电荷泵功率因数校正技术分析

简要列举了功率因数校正技术的主要方法;介绍了电荷泵PFC电路的发展和分类,分析了利用电荷技术实现功率因数校正的原理;讨论了电荷泵PFC电路的电路拓扑以及实现高功率因数的条件,并给出了在开关电源和电子镇流器中的应用;最后展望了电荷泵式PFC电路的应用前景。

基于单周及浮充技术的单相高性能有源功率因数校正电路研究

针对双级有源功率因数校正(PFC)技术的改进措施加以分析和论述,阐述了该功率因数校正交流器存在的一些不足之处,研究了一类改进型双级有源功率因数校正开关变流器拓扑,优化改进的有源功率因数校正AC/DC变流器结合单周控制技术控制方法的原理,以及浮充技术。改进的单周控制有源PFC变流器具有结构简单、控制精度高、响应速度快,特别是具有控制性能对系统和电源参数变化不敏感等优点。文中还阐述了变流器的工作机理、控制方法及其试验分析。

电容充电过程功率因数校正技术仿真

由于初始端电压低且目标电压建立过程长,电容充电过程的功率因数校正的研究、设计及其控制参数的选定存在其特有的难点。基于PSIM电路仿真软件,搭建单管反激电路及数字逻辑控制电路的仿真模型,根据所建立的仿真模型,完成了对纯容性负载充电过程的功率因数校正仿真。在电流断续控制模式中进行变频峰值电流断续和定频峰值电流断续的电路仿真对比,对数字逻辑控制电路进行改进优化,有效避免了充电初期冲击电流过大的问题;进行了不同充电频率下的电感电流波形仿真对比,得出了充电效率与功率因数的最优控制。采用定频峰值电流断续的控制策略,有效控制了电容充电过程的电流即恒电流充电,仿真结果取得了良好的功率因数。

电荷泵技术在高强度气体放电灯电子镇流器中的应用

电荷泵功率因数校正 (CPPFC)技术的发展 ,使得原双功率级有源校正变换电路可简化为单功率级变换电路。该文研究了CIC(ContinuousInputCurrent) CPPFC技术在高强度气体放电灯电子镇流器中的应用 ,解决了传统双功率级电子镇流器结构复杂、成本较高的问题。提出了一种适用于高压钠灯的动态模型 ,基于此模型对不同功率的电子镇流器进行了仿真研究。仿真与实验结果表明 ,这种单功率级结构的电子镇流器的功率因数能够达到 0 .97,THD值小于 1 2 %。

带有源浮充平台的无桥单相PFC变换器

采用无桥(Bridgeless)变换器作为功率因数校正(PFC)的主电路,取消了输入整流二极管,在开关导通过程中电流只流过两只开关管,有效地减小了导通过程中能量的消耗。作者基于充电泵功率因数校正变换器原理构造了有源浮充平台(Floating Charge Landing,FCL)电路,并将其应用于单相无桥型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。该变换器既保持了传统Boost型PFC变换器的优点,同时大大降低了输出电压,拓宽了PFC电路的应用范围,为后级DC/DC变换器的设计提供了便利。

基于小波与单周控制的互容及有源阻抗变换器应用与发展

根据网络理论中互感耦合电路的特点和作用,利用对偶原理,可以建立互容电路拓朴结构、数学模型以及优化的网络参数。同时,根据S.Cuk博士提出的应用互感消除DC/DC变流器输出电流纹波原理,研究在开关变流器中建立互容网络,抑制电磁干扰和消除输出电压纹波,促进电力电子装置性能的完善和应用并为网络理论分析和设计创立一条新的途径。单周控制技术在开关变流器中的最优控制系统和技术特征,将其应用于电力电子变流中,在电路结构(采样电路、驱动电路等)和非线性特性建模方面找到与电力电子装置的结合点,建立起优化的控制系统及动态响应性能,这对提高功率变换装置的总体水平和跟上电力电子技术的最新发展趋势,具有理论价值和市场开发前景。

新型功率因素校正电路的开关电源设计方案

通过分析开关电源应用中出现的一些新问题,考虑国际上对通用电器输入电流谐波的限制,提出一种新型的,结合低成本、高性能充电泵功率因数校正电路的开关电源方案.实验结果表明,该方案采用的单极拓扑结构,降低了成本,恒频占空比控制方式使控制电路变得简单,应用性大大提高.

电流源电荷泵串联谐振PFC变换器分析与设计

电流源电荷泵(current source charge pump,CS-CP)串联谐振功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器控制电路简单,效率高,输出电流二倍工频纹波低,但存在功率因数(power factor,PF)较低、输入电流总谐波畸变(total harmonic distortion,THD)较高的缺点。该文分析CS-CP串联谐振PFC变换器的工作模态,通过参数优化设计,获得较高的PF与较低的输入电流THD。通过60W的实验样机对理论分析结果进行验证,实验结果表明PF值可达0.994,效率最高为91.7%,输出电流二倍工频纹波占比小于1.61%,满足实际应用要求。

电荷泵式功率因数校正电子镇流器

电荷泵功率因数校正(CPPFC)电子镇流器由于其良好的功率因数校正性能越来越受到人们的关注。以几种带电荷泵功率因数校正器的电子镇流器为例子,介绍了电荷泵功率因数校正技术的发展、分类,并对它们的拓扑结构、设计方法以及特点进行了分析。

充电桩三相AC/DC双向变换器控制策略研究

针对目前常规电动汽车充电桩只能单向被动充电、功率因数低且产生大量谐波的问题,在充电桩中引入有源功率因数校正(APFC)技术并采用改进型空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法的双闭环直接电压控制,对三相半桥主电路的参数及其PI控制器参数进行设计。利用MATLAB/Simulink仿真软件搭建模型,带入相关参数进行仿真和试验,验证结果表明,所提出的控制方法能够实现电能的双向变换并保持输出电压的稳定,可提高功率因数和电能质量。

一种新型充电泵高功率因数AC/AC变换器

提出一种新型充电泵高功率因数AC/AC变换器拓扑结构。该变换器具有电路结构简单和采用PFM控制方式的特点。文中分析了电路的工作过程及取得高功率因数的条件 ,给出了电路参数设计指导 ,并通过实验证实了理论分析的正确性。

基于恒导通时间控制的自驱动PFC的研制

采用恒导通时间(constant on time,COT)控制技术,研制了一台160 W的功率因数校正(power factor correction,PFC)装置,简化了电路的结构,实现了开关管的软开关,提高了电路的效率;在此基础上,引入电荷泵电路,实现了电路的自驱供电,省去了辅助电源的设计,讨论了变换器的工作原理,并给出了相应的实验结果。

一种基于TDA16846的新型有源功率校正电路设计

介绍一种由集成电路芯片TDA16846完成的利用电荷泵(Charge Pump)实现的有源功率因数校正(APFC)技术。这种APFC电路的突出优点就是结构简单,通过对常规缓冲电路进行合理调整,可以很容易变成具有PFC功能的高性能开关电源。分析了APFC的工作原理,应用专用芯片TDA16846设计了电路图,并阐述了主要元件的功能。经实验证明,推荐电路设计合理,应用前景广阔。