功率因数校正

摘要： 弱电网下电网阻抗的宽范围变化会导致系统环路谐振频率偏移,进而造成LCL并网逆变器的稳定性下降。针对此问题,提出一种采用电容电压前馈的LCL并网逆变器环路谐振频率偏移抑制策略,该策略利用电容电压比例微分前馈控制对系统环路谐振频率偏移进行极大地抑制,并以电容电压锁相进行功率因数校正,节省了一组传感器,以此来实现逆变器单位功率因数并网。此外,考虑数字控制延时对系统的影响,在阻尼环延时为零拍条件下对所提策略进行参数优化,理论分析表明数字控制延时的引入不会对所提策略的适用性造成影响。最后,通过实验验证了所提控制策略的有效性,并且对电网阻抗具有强鲁棒性。

摘要： 针对电力电子变压器的重要前置组成部分级联H桥整流器的输出电压平衡问题,提出一种基于模拟控制单元和数字控制单元相结合的电压平衡模块化控制策略。所提控制策略由模拟控制单元和数字控制单元构成,模拟控制单元为双闭环控制,外环为比例积分控制,内环为滞环控制,实现所有H桥单元输出总电压的无误差控制及功率因数校正;数字控制单元通过排序算法实现每个H桥单元输出电压的平衡控制;同时,文中对系统的参数进行了详细的设计。在Matlab/Simulink中搭建了5个H桥单元、十一阶的级联H桥整流器,对文中所提出的控制策略进行了仿真,仿真结果验证了所提控制策略的有效性。

摘要： 针对电感并联充电、串联放电的升压原理,提出一种开关电感级联型高倍升压AC-DC功率变换器。通过该变换器工作原理理论分析、IR1155S芯片单周期控制理论参数计算和仿真与实验验证的方法,对该AC-DC功率变换器的功率因数校正性能、高倍升压能力进行理论分析与实验验证。研究结果表明:所研究的开关电感级联型高倍升压AC-DC功率变换器具有良好的功率因数校正性能、高倍升压能力与运行安全稳定性,为高倍升压DC-DC变换器和AC-DC变换器提供了一种解决方案。

摘要： 电动汽车用开关磁阻电机控制系统包含电机驱动和电池充电电路,降低了系统集成度和功率密度。以开关磁阻电机不对称半桥式功率变换器为基础,设计了一种用于电动汽车的集成功率变换器,增加了前端电路,通过控制前端电路可以实现电机驱动和电池充电两种工作模式。在电机驱动模式下利用电容器的充放电功能提高了系统的能量比,给出了电容器的容量估算方法,对比了不同容量对系统性能的影响。在电池充电模式下利用电机绕组作为充电电感,对原有功率器件复用,实现了具有功率因数校正(PFC)的功能充电方式,有效地改善了交流信号,分析了电机绕组作为充电电感的限定条件,实现了恒流充电和恒压充电过程,最后通过Matlab/Simulink仿真验证了方案的有效性。

摘要： 概括了目前国内功率因数校准科技研究的发展状况,剖析了无源和有源功率因数校准的科技发展特点,并作出了设计。改进后的零电压变换电路,构成并联式有源功率因数校正器,有效减少了在开关损耗情况下单个输入电感与输出二极管之间的电流应力。

摘要： 以BOOST峰值电流型PFC变换器为研究对象,采用数值仿真法和解析建模法对其进行建模及稳定性分析。首先通过MATLAB/Simulink应用软件建立BOOST峰值电流型PFC变换器的电路模型,通过仿真研究其分岔现象,然后建立离散映射方程,并由雅可比矩阵法来分析分岔现象,从而得出各参数的稳定边界。其结果可为BOOST峰值电流型PFC变换器的设计、运行提供依据。

摘要： 针对传统桥式整流Boost功率因数校正电路中MOSFET场效应管工作在高频率下损耗过高这个问题设计了一种拓扑结构,通过PWM控制器UC3854的模拟调制将输入交流电转换为直流高压,采用额外添加优化结构的辅助回路的方法,使其在功率开关管导通关断过程中利用储能元件谐振的原理实现零电压操作。使用仿真软件SIMEtrix对电路进行测试,结果表明,该电路在输入市网交流电220 V 50 Hz情况下输出电压稳定保持在400 V,输出功率为250 W,主开关管与辅助开关管均实现了工作过程中的零电压操作(ZVS),符合设计要求。

摘要： 针对低压配网的谐波与无功功率补偿问题,对连接在配网中的单相Boost功率因数校正(PFC)变换器进行了研究,提出了一种平均电流模式谐波补偿控制策略,分析了其补偿原理与补偿能力,并根据其补偿特性设计了相应的电流内环补偿器。该控制策略在不改变配电网结构的前提下,只需改变PFC变换器部分控制电路即可实现与配网谐波与无功功率补偿的统一控制。其次,针对复杂电网下的电压同步锁相问题,利用离散差分法代替传统虚拟两相静止坐标系的构造,有效地减小了计算量。研究结果表明,非线性负载电流的谐波、基波无功分量与Boost PFC变换器自身功率共同影响了该变换器的补偿能力,且非线性负载谐波与无功功率同时补偿时,补偿效果最佳。最后,仿真与实验验证了该控制策略的可行性与理论分析的准确性。

摘要： 为应对整流器内部损耗少、能量传输路径短的新趋势,同时消除影响系统稳定性的电解电容元件,提出一种具有功率解耦能力的单级整流器。与现有工作比较,所提整流器功率器件可分时复用,实现了低成本和高功率密度运行。基于能量路径优化推演,大部分能量可直接转移到负载,无需中间环节,保证了较高的转化效率;采用较大电压纹波的薄膜电容替代电解电容消纳脉动功率,有效衰减了母线电压对大电容的依赖,延长了系统整体寿命。此外,所提整流器可实现自动功率因数校正(PFC),控制策略简单易行,可获得近似1的功率因数。最后,搭建额定输出功率110W的实验样机,验证了该整流器的可行性。

摘要： 提出了一种负载源极连接谐振式Buck-Boost LED驱动电源,并分析了工作原理及其特性。该驱动电源利用一个串联谐振网络,解决了传统的Buck-Boost LED驱动电源开关管与输出支路不共地的问题。与传统Buck-Boost LED驱动电源相比,该电源在保持各种特性基本相同的同时,只使用一个负载源极连接有源开关与一个控制器,无需光耦隔离即可同时实现LED电流采样与MOSFET栅极驱动与控制,简化了控制电路,提高了系统的可靠性。最后,搭建了一台56 W的实验样机,效率达到了92.9%,验证了理论分析的正确性与电路拓扑的可行性。

摘要： 与传统的SiMOSFET相比,SiC MOSFET具有击穿电场强度高、导热率高、开关频率高、通态电阻低等优点.在对变换器效率、功率密度等有更高要求的电力电子系统中,SiC功率器件成为较佳的选择.将SiC器件引入到交错并联Boost功率因数校正(PFC)电路,分析了临界导通模式(BCM)模式下电路的工作特性,并给出了主电路元器件的设计方法;搭建了以UCC28061为控制芯片的实验电路与测试平台.测试结果表明,SiC MOSFET作为开关管可工作在较高的频率,基于全SiC器件的PFC达到了功率因数校正的目的,并且具有电流纹波较小、系统损耗低等优点.

摘要： 本文介绍了一种基于有源三次谐波注入技术的矩阵变换器,分析了其拓扑结构、工作原理和调制算法,着重分析了变换器的无功功率任意可控的特性.对变换器在不同输入功率因数角下的运行状况进行了仿真分析,验证了该拓扑结构和调制算法的有效性;对输入滤波器产生的相移进行了功率因数校正;对PI和PR两种控制器的谐波注入电流跟踪性能进行了对比仿真,验证了两者的可行性.

摘要： 本文提出一种基于SEPIC与Flyback电路的单极LED驱动器,并提出了相应的原边控制策略,实现了对输出电流的有效控制.本文采用了共用功率开关器件的形式来构建单级结构,减少电流环控制环路,降低系统成本;同时由于采用了原边控制,省略了传统副边反馈的控制环路,提高了系统的功率密度,增强了LED驱动电路的可靠性.前级SEPIC电路工作于断续模式(DCM),实现前级功率因数校正的功能;后级Flyback电路为后级LED提供能量;所提原边控制策略解决了传统原边控制算法存在的精度问题,准确性更高.在实验中制作了一个100-W的样机并进行了测试分析,实验结果表明,在额定工作状态下,系统功率因数达到0.99以上,效率达到89％,验证了所提LED驱动结构以及控制方法的可行性.

摘要： 在多彩LED环境照明、LED投影等应用场合,多路输出电流需要实现独立控制.针对此应用目标,本文提出一种单级串联型N路输出电流独立控制的LED驱动电源,单级结构能保证自动实现功率因数校正功能,N-1个由开关管、二极管、输出滤波电容组成的有源输出单元(active output unit,AOU)和一个仅由二极管、输出滤波电容组成的无源输出单元(passive output unit,POU)串联,构成串联型N路输出结构,通过对N路输出电流采样并进行闭环控制,保证各开关管工作占空比不同,即可实现N路输出电流独立控制.本文以三路输出为例,详细分析了驱动电源的工作原理及其闭环系统控制方法,并搭建了一台总输出功率为120W的实验样机,实验结果验证了理论分析的正确性.

摘要： 单级高频谐振AC/AC变换器将工频交流输入电压变换为高频(一般大于100kHz)交流输出电压,主要由功率因数校正、高频谐振逆变两个功能单元构成,可用于一种模块化多路输出LED驱动电源.本文针对无整流桥单级高频谐振AC/AC变换器做出了一些改进,提出了一种单级全桥高频谐振AC/AC变换器,可简化谐振单元拓扑结构,可减少输出电压THD.本文首先对该变换器进行了拓扑推演,然后阐述了变换器的工作原理,最后根据确定的参数搭建了一台输出功率为140W的实验样机并进行相关实验验证,实验结果表明输入功率因数可达0.93,直流母线电容电压最高为440V,输出电压THD小于5％,满足实际应用要求.

摘要： 传统硬开关Boost PFC技术随着开关频率增加,其开关损耗随之增大,电路整体效率降低,从而限制了硬开关的Boost PFC电路在高频中的应用,文中将一种新型软开关拓扑MERS引入到Boost PFC电路中构成一种新型的功率因数校正拓扑结构,采用占空比预测控制算法,在每一个开关周期内开关器件的占空比由控制算法预先计算,并加入了输入电压前馈补偿以及输出电压闭环控制.与传统的双闭环控制方法相比,此种控制方式下电路中的功率管能够实现软开关,电路杭扰动能力强,不需要检测输入电压,降低了整个控制电路的复杂程度,提高了系统的稳态性能和动态响应能力,出现输入电压扰动或者负载突变时输出电压能够保持稳定,以及确保输入电流接近正弦波,提高系统功率因数.仿真结果表明,基于预测控制算法的MERS PFC电路可以实现功率因数校正的同时实现全功率管的软开关技术,减小了开关损耗,并且提高了系统的杭扰动能力,提高了电路整体的效率.

摘要： 研究了一种单相三电平功率因数校正变换器,通过将三电平Boost变换器的低压侧分压电容直接用作负载输出端口,可以实现交流输入侧和直流负载侧之间的准单级功率变换,有效减小了系统中功率变换的级数.相对于传统两电平Boost PFC,研究的方案能够有效提升整个工频周期内的动态效率,从而实现PFC变换器整体效率的提升.此外,准单级功率变换的特性还有利于减小后级直流变换器的电压电流应力和功率损耗,进而进一步提高AC-DC变换器的整体效率.详细分析了三电平PFC变换器的工作原理和控制策略,建立了损耗分析模型并进行了仿真验证.最后,利用2kW PFC变换器样机进行了实验测试.理论分析、仿真和实验测试结果都表明了所研究的准单级三电平PFC变换器在改善系统效率方面的有效性.

摘要： 分析了单相整流滤波电路平滑整流输出电压需要大电容量,电解电容器将是唯一的选择.分析了整流滤波电路中的纹波电流成分:100Hz纹波电流、PFC变换器产生的额定开关频率纹波电流和DC/DC变换器产生的开关频率纹波电流.分析了PFC功率变换级的纹波电流成分及定量分析、反激式变换器、LLC半桥谐振变换器输入纹波电流的详尽定量分析、单端正激变换器、非对称半桥桥式变换器的纹波电流定量结论.定量分析了反激式变换器、LLC半桥谐振变换器输出纹波电流.

摘要： 分析了单相整流滤波电路平滑整流输出电压需要大电容量,电解电容器将是唯一的选择.分析了整流滤波电路中的纹波电流成分:100Hz纹波电流、PFC变换器产生的额定开关频率纹波电流和DC/DC变换器产生的开关频率纹波电流.分析了PFC功率变换级的纹波电流成分及定量分析、反激式变换器、LLC半桥谐振变换器输入纹波电流的详尽定量分析、单端正激变换器、非对称半桥桥式变换器的纹波电流定量结论.定量分析了反激式变换器、LLC半桥谐振变换器输出纹波电流.

摘要： 分析了单相整流滤波电路平滑整流输出电压需要大电容量,电解电容器将是唯一的选择.分析了整流滤波电路中的纹波电流成分:100Hz纹波电流、PFC变换器产生的额定开关频率纹波电流和DC/DC变换器产生的开关频率纹波电流.分析了PFC功率变换级的纹波电流成分及定量分析、反激式变换器、LLC半桥谐振变换器输入纹波电流的详尽定量分析、单端正激变换器、非对称半桥桥式变换器的纹波电流定量结论.定量分析了反激式变换器、LLC半桥谐振变换器输出纹波电流.

摘要： 驱动器包括从直流(DC)电压总线向压缩机的电动机供电的逆变器功率电路。功率因数校正(PFC)电路基于输入的交流(AC)电力向DC电压总线输出电力。PFC电路包括：(i)具有第一端子、第二端子和控制端子的开关；(ii)基于控制信号在断开状态和闭合状态之间切换开关的驱动器；(iii)基于开关的切换而充电和放电的电感器；以及(iv)基于开关的第一端子和第二端子两端的电压而输出指示开关处于断开状态还是闭合状态的信号的电路。

摘要： 本申请提供一种功率因数校正方法、功率因数校正电路和开关电源，该电路具有：整流单元，其将输入的交流电源的交流电压整流为直流电压并且输出；开关单元，其具有串联连接的电抗器、开关元件以及电阻，开关元件用于对直流电压进行开关，以对流过电抗器的再生电流进行整流平滑并得到输出电压；导通时间控制单元，其用于根据输出电压设定开关元件的导通时间；电抗器电流检测单元，其用于根据开关单元的电阻的电压下降，检测流过电抗器的再生电流的结束时刻；导通时间决定单元，其用于根据在开关元件导通期间电阻的电压下降的大小，以及电抗器电流检测单元的检测结果，决定开关元件的下一次的导通开始时刻。根据本申请，能够可靠地使开关元件导通。

摘要： 一种功率因数校正电路(11)，该功率因数校正电路包括用于接收输入电压(U

摘要： 为了进行功率因数校正，电感器(21)被供应输入电压(Vin)，其中对耦合至电感器的可控开关装置(24)进行控制，以便对电感器(21)选择性地进行充电和放电。用于起动开关装置(24)的控制装置(14)被设计成，使得该控制装置根据多种操作模式中的一种操作模式对开关装置(24)有选择地进行控制。在第一操作模式中，开关装置(24)的接通时间点根据最短等待时间，并且根据经由开关装置(24)降低的电压来确定。

摘要： 本发明提供了功率因数校正电路和包括该功率因数校正电路的电源，其中该功率因数校正电路包括：主开关，调整输入功率的电流和电压之间的相位差；主电感器，根据主开关的切换，存储或释放功率；缓冲电路单元，包括给主开关导通前存在的多余功率形成传输通道的缓冲开关和调整施加给缓冲开关的电流量的缓冲电感器；以及减小电路单元，包括与缓冲电感器电感耦接的辅助电感器以及消耗通过辅助电感器由缓冲电感器感生的功率的辅助电阻器。

摘要： 本发明公开了一种功率因数校正电路及包含该功率因数校正电路的驱动器，该功率因数校正电路包括：整流桥；开关变换电路，其输入端连接在整流桥的输出端；负载，连接在开关变换电路的输出端；控制器，具有控制端和反馈端，控制端连接至开关变换电路的受控端，其特征在于，还包括连接在开关变换电路的采样端的第一反馈回路和第二反馈回路，第一反馈回路和第二反馈回路被设计为在功率因数校正电路的正常工作状态下，使控制器的反馈端仅接收到第一反馈回路产生的第一反馈信号，在功率因数校正电路的启机状态下，使控制器的反馈端仅接收到第二反馈回路产生的第二反馈信号，第二反馈回路的带宽大于第一反馈回路的带宽。

摘要： 驱动器包括从直流(DC)电压总线向压缩机的电动机供电的逆变器功率电路。功率因数校正(PFC)电路基于输入的交流(AC)电力向DC电压总线输出电力。PFC电路包括：(i)具有第一端子、第二端子和控制端子的开关；(ii)基于控制信号在断开状态和闭合状态之间切换开关的驱动器；(iii)基于开关的切换而充电和放电的电感器；以及(iv)基于开关的第一端子和第二端子两端的电压而输出指示开关处于断开状态还是闭合状态的信号的电路。

摘要： 本发明属于电子电路领域，公开了一种空调功率因数校正器控制方法、控制器及功率因数校正器，开关管下方设置的两路采样电阻将采集的电阻信号经两路运算放大器送至控制器；控制器分别判断两相开关管上一周期的占空比值是否小于最小采样窗口时间对应的占空比，若小于则直接输出占空比，不进行电流闭环运算，若大于等于占空比则进行当前电流环运算；控制器有两路电流环，两路电流环使用同一参考值，实现两路开关管自动均流。本发明可实现两路开关管自动均流，可靠性高，谐波电流小；电流环校正方法能快速地确定补偿器的零极点，客观全面地评价功率因数校正器电流环稳定性，使大功率变频空调可靠工作。

摘要： 电源的数字控制方法、功率因数校正级、以及功率因数校正方法，涉及电源领域。本发明是为了解决传统的电源当开关频率较高时，功率因数校正级电路效率低，以及DC‑DC变换级电路MOSFET管开关损耗大、电磁干扰大的问题。本发明所述电源的功率因数校正级在传统的功率因数校正级的基础上增加了无源损吸电路。本发明所述的电源的数字控制方法以及功率因数校正方法均分别对功率因数校正级和DC‑DC变换级的相关电压电流进行采样，并送入DSP进行处理，产生的三路PWM信号分别控制功率因数校正级和DC‑DC变换级的MOS管，对电压环和电流环均采用增量式数字PI算法。

摘要： 本实用新型涉及一种功率因数校正电路中的缓冲电路及功率因数校正电路，包括与向功率因数校正电路中的缓冲电路提供输入信号的外部电路的输出端连接，接收并传输输入控制信号的第二开关电路；与第二开关电路连接，接收第二开关电路传输的输入控制信号，对输入控制信号进行缓冲处理以生成平滑电压信号的电压缓冲电路；与电压缓冲电路连接，基于平滑电压信号生成基准电压的分压电路，与分压电路连接，基于基准电压进行处理输出控制信号的控制电路。通过电压缓冲电路对输入控制信号进行缓冲处理生成平滑电压信号，使控制电路接收到的基准电压为平滑的电压信号，避免了电压突变的现象，使整个电路稳定工作，有效保证功率器件的安全使用。