三相双开关PFC电路的高功率因数软开关电源

三相双开关四线制pfc电路由于其电路结构简单、部分解耦的特点,逐渐受到更多的关注。常规的控制方法是电路工作在dcm模式下,控制虽然简单,但thd较大。在此提出了一种在ccm模式下的控制方法。该控制方法的优势在于前端储能电感和电容的容量小,成本低,功率因数高,适用于中、大功率应用场合。

三相交流电源供电的较大功率变频空调日益得到广泛应用,带来了三相整流器的功率校f问题。在简要分析三相单开关部分有源pfc的基础上,根据三相三线制、三相四线制供电方式的不同,提出了两种结合有源pfc技术和无源pfc技术的buck型混合三相有源部分pfc方案,在对其工作原理进行简要分析和仿真分析的基础上,进行了实验研究,所得结果验证了所提出的三相部分pfc具有电压与电流应力小、效率高、功率因数高、直流平均电压较高的特点,各种负载下交流输入侧的各次谐波电流均满足iec61000-3-2标准,中等负载以上时输入功率因数高达0.98。

三相交流电源供电的较大功率变频空调的广泛应用,带来了三相整流器的功率校正问题。根据三相三线制、三相四线制供电方式的不同,提出了两种结合有源pfc技术和无源pfc技术的buck型混合三相有源部分pfc方案。在对其工作原理进行简要分析的基础上,进行了实验研究,所得结果验证了提出的三相部分pfc具有电压与电流应力小、效率高、功率因数高、直流平均电压较高的特点,各种负载下交流输入侧的各次谐波电流均满足iec61000-3-2标准,中等负载以上时输入功率因数高达0.98,效率高达0.98。

介绍了一种电路结构简单的三电平三相高功率因数软开关ac/dc变换技术,可在实现功率因数校正的同时,实现ac/dc功率变换,直接获得较低直流输出电压,并解决了交流侧与直流侧之间的电气隔离及功率管的高耐压和软开关问题。在介绍主电路拓扑结构基础上,分析了功率因数校正原理和电流断续条件,并给出软开关实现条件。通过计算机仿真验证了这种功率变换技术的可行性。

采用伪相移式全桥零电压零电流(pps-fb-zvzcs)变换器完成三相功率因数校正(pfc)和输出电压调节双重功能,并能有效抑制直流母线电压。本文对其进行了理论分析、关键参数计算、计算机仿真和实验室样机实验验证。实验表明,其最大输出功率为10kw,功率因数达到0.99,轻载时直流母线电压小于800v。

利用caspoc软件进行仿真一种三相无源pfc电路的拓扑模型,通过仿真数据和图形确定器件参数,并插值分析了参数设置对功率因数、效率以及纹波电压的影响,最后优化改进了模型结构,通过参数配置,可使功率因数达到0.996。

变压器的设计是开关电源中关键的步骤。对带有高功率因数(pf)反激式开关电源的变压器原理进行了论述,在探讨变压器的设计原理基础上,提出一种良好的设计方法,并通过实验证明了设计原理。所设计的变压器具有效率高、电磁干扰低、漏感低、温升低的特点。

谐波污染已引起世界各国的高度重视。功率因数校正(pfc)是治理谐波的一种有效方法。本文研究了基于单周期控制的三相三开关高功率因数整流器,推导了三相三开关升压整流器的控制规律,设计了一种基于单周期控制技术的pfc控制器,该控制器不需要乘法器,更不需要对电源电压进行检测,其控制逻辑非常简单且以恒定频率工作。完成了7kw三相高功率因数整流器的设计与实验研究,进行了稳态与动态响应试验,试验结果表明系统的功率因数可达0.98,且实现了单位功率因数校正和低电流畸变。

根据三相单开关功率因数校正(pfc)电路的工作原理,实现了专用时域仿真程序的编制,待求解的微分方程阶次低,仿真速度高。通过与通用仿真程序的对比,证明了专用程序的有效性和高速性。

本文介绍了一种大功率低压大电流开关电源的设计方案,该电源满载输出功率为60kw(5000a/12v),采用软开关移相全桥控制方式,实现了零电压软开关;控制电路中采用了稳压稳流自动转换方案,实现了输出稳压稳流的自动切换,提高了输出性能;采用多个变压器串并联结构,使并联的输出整流二极管之间实现自动均流;设计并使用了容性功率母排,减小了系统中的振荡,减小了功率母排的发热,达到了令人满意的实验结果。

研究了基于单周期控制的三相六开关高功率因数整流器,推导了三相六开关升压整流器的控制规律,设计了一种基于单周期控制技术的pfc控制器,完成了2kw三相高功率因数整流器的设计与试验。试验结果表明,该系统的功率因数可达0.991,实现了单位功率因数校正和低电流畸变。

针对传统稳压稳压电源体积大、不符合工业用三相电源输入电压范围要求等问题,开发出一种功率驱动用三相开关电源,设计出可大为减小电源体积的硬件电路和反激式高频变压器,有效解决了系统需外接两相电源的问题。通过对所设计的电源性能进行相关测试,验证了设计方法及电源的稳定性与可靠性。

本文研制的是一种利用软开关技术制成的一个集成电源块,该电源块所依据的是现代先进的双管正激软开关技术,该技术在传统的软开关技术上增加了两个igbt管,使用这个管的目的是为了该电源块的开关频率能够提高,相应地,由谐振电容c、谐振电感l组成了谐振电路,增加了该电源块的谐振频率。同时,要求该谐振频率也与开关频率相配合,实现开关管在高频下满足电压的取值为零时的开通和关断,大大减小了该电源块的开通、关断损耗及噪音,克服了原始电源的缺点,紧随当今电源发展的轨迹。

基于滑模变结构控制技术,采用flex10kafpga(epf10k30aqc208)数字控制芯片研制开发了容量为180w的有源箝位正激软开关电源;并且详细分析了该电源的控制时序及滑模变结构的数字化控制方案,最后给出了系统的实验结果。从实验结果可以看出滑模变结构控制鲁棒性强,系统的稳定性能好,动态响应速度快,而且主回路的开关管实现了零电压软开关。

将boost升压型pfc变换器和有源箝位正激式dc/dc变换器结合在一起,共用一个开关管和控制电路,提出了一种新型有源箝位软开关高功率因数充电电路,分析了该电路工作原理和主要参数设计。实验样机测试结果表明:该变换器能够实现主开关管、辅开关管的零电压导通,额定条件下功率因数达到0.98以上,效率达到91%以上,实现高输入功率因数和高变换效率,可用作小功率单相ups蓄电池恒压充电电路。

本文以滑模变结构为控制核心,研制了以dsp为控制芯片的全数字化全桥移相软开关电源。文中分析了该电源的控制时序及滑模变结构的数字化控制方案,并给出了系统的实验结果。从实验结果可以看出滑模变结构控制鲁棒性强,系统的稳定性能好,动态响应速度快,并且主回路的开关管实现了零电压软开关。

被研究电路简单而实用,工作于固定占空比就能实现功率因数校正,不过这种情况下,输入电流含较多的5、7和11次谐波。往占空比注入6倍次谐波,能显著减小谐波,但确定各谐波的注入量是个难点。采用多种算法(含遗传算法)对谐波注入系数进行了优化。经对比可知:最简单迅速的方法是一维搜索;各次谐波的注入系数和输入电压幅值有关,只注入6次谐波效果还不够理想;此外,所给优化结果是这种电路所能达到的最佳效果。

三相单开关boost型功率因数校正器的分析和设计较为繁琐,简化模型可使电路的分析和设计大为简化,利用简化模型对功率因数校正器进行了分析和设计,仿真和实验说明了分析和设计的正确性。

介绍了3kw、60khz软开关电源变压器的主要特点,给出了3kw全桥软开关电源变压器的磁芯材料选择、电磁参数设计及绕制工艺。测试结果表明,试验变压器的主要参数均接近进口样机,空载、满载时输出波形正常,运行状况良好,可以确定采用国产lp3材料的pm87磁芯是正确的,同时,设计的绕组参数合理,绕制工艺也切实可行。

研究了一种高功率因数的双开关升压整流器的单周期控制方法。在该整流器中,二极管整流电路和功率因数校正环节结合在一起,减少了导通损耗,具有效率高,结构简单等特点。但是由于升压电感在交流侧,电流和电压检测不是很方便。为此,引进单周期控制技术,它不需要检测交流输入电压,而且对输入电流的检测也相对简单。同时单周期控制电路具有简单可靠、响应快、成本低、易于实现等特点。文中较为详细地分析了单周期控制双开关升压整流器的工作原理和实现方式,最后在pspice中进行了仿真验证。

功率因数校正(英文缩写是pfc)是 目前比较流行的一个专业术语。pfc是在 20世纪80年代发展起来的一项新技术， 其背景源于离线开关电源的迅速发展和 荧光灯交流电子镇流器的广泛应用。pfc 电路的作用不仅仅是提高线路或系统的 功率因数，更重要的是可以解决电磁干 扰(emi)和电磁兼容(emc)问题。 线路功率因数降低的原因及危害 导致功率因数降低的原因有两个，一 个是线路电压与电流之间的相位角中， 另一个是电流或电压的波形失真。前一 个原因人们是比较熟悉的。而后者在电 工学等书籍中却从未涉及。 功率因数(pf)定义为有功功率(p)与 视在功率(s)之比值，即pf=p/s。对于线 路电压和电流均为正弦波波形并且二者 相位角φ时，功率因数pf即为cosφ。 由于很多家用电器(如排风扇、

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