基于平均电流控制的升压式PFC研究

Boost功率因数校正(Power Factor Conection,PFC)变换器广泛存在于各种开关电源当中以提高对电能的利用率,为进一步优化BoostPFC变换器的性能,在平均电流控制方式的基础上加入了占空比前馈控制环节;首先介绍了Boost PFC变换器的工作原理以及平均电流控制方式的控制原理,然后对电感与输出电容的计算作出分析,再在MATLAB/SIMULINK中搭建加入占空比前馈控制后的电路模型并进行仿真实验,最后对仿真结果进行分析;结果表明:加入占空比前馈控制后系统的功率因数有所提高,在一定程度上降低了输入电流的总谐波畸变率,且增加了系统的稳定性。     

单相Boost型APFC电路的设计及仿真研究

根据Boost变换器的特点和要求,设计了一个具体、实用的带有源功率因数校正(APFC)功能的开关电源电路,并运用仿真软件MATLAB/Simulink,建立Boost主电路和控制电路的仿真模型.仿真结果证明:平均电流控制的单相Boost型APFC电路,完全能够达到整流、高输入功率因数、升压、稳压、低纹波的目标.     

一种高效率的积分复位控制单相功率因数校正

介绍一种高效率相Boost型功率因数校正电路，通过对传统Boost型功率因数校正电路进行改进，提高了其效率。提出采用积分复位控制电路以实现单位功率因数。积分复位控制（IRC）高效率单相Boost型功率因数校正技术（PFC）具有常频控制，有利于滤波器的设计；控制电路简单，控制思路清晰，不需要乘法器；控制效果好，输入电流波形很好地跟踪输入电压波形；变换器的效率高等特征，仿真和试验结果很好地证明了理论分析的正确性。     

Boost升压变换器平均电流控制模式的仿真

Boost变换器的开环传递函数有一个位于右半平面的零点，使得使用单一的反馈电压环难以同时保证系统在受到某种扰动作用时，既有很好的动态品质又不致造成系统失稳．平均电流控制模式是提高Boost变换器稳定性和动态调节特性的有效方法．分析并推导了Boost变换器的平均电流控制模型，通过对系统的分析和仿真，其结果证明了所建模型的正确．     

L6562实现的无桥BoostPFC电路

在无桥Boost功率因数校正(PFC)电路的基础上,提出了具有高效率、高功率因数的新型无桥Boost功率因数校正电路拓扑,在理论分析的基础上应用Saber进行仿真验证。设计1台85~132 V交流输入,380 V/35 W输出的实验样机。样机采用L6562芯片实现临界导通模式的功率因数校正,进一步验证该无桥变换器的良好电气特性。     

一种新型的ZVS单级功率因数校正变换器

为了提高单级功率因数校正变换器的效率、减少抑制电磁干扰,文中通过把传统的Boost PFC变换器和非平衡半桥DC／DC变换器结合在一起,采用级联技术构造出一种新型的ZVS单级功率因数校正变换器．最后制做了样机并进行了实验验证．实验结果表明,这种电路具有结构简单、易控制、成本低等优点,可在实现高功率因数的同时实现全部功率开关管的软开关．     

无直流电感升压型永磁直驱风力发电系统

针对永磁直驱同步风力发电系统中存在的发电机电流波形差、输出电压低和变换器成本高等问题,提出一种将发电机和变换器一体化设计的新方案。通过引入以永磁发电机电枢电感为升压电感的功率因数校正(PFC)技术,采用平均电流控制法,实现了发电机电流波形与功率因数以及直流母线升压等控制。介绍了新方案的拓扑结构和控制方法,给出了系统工作的参数条件,并搭建了基于dSPACE的快速控制原型实验平台。仿真和实验结果均表明,该方案可稳定提升变换器中的直流母线电压,改善发电机的电流波形及运行功率因数,减小变换器的体积、重量和成本。     

无直流电感升压型永磁直驱风力发电系统

针对永磁直驱同步风力发电系统中存在的发电机电流波形差、输出电压低和变换器成本高等问题,提出一种将发电机和变换器一体化设计的新方案。通过引入以永磁发电机电枢电感为升压电感的功率因数校正(PFC)技术,采用平均电流控制法,实现了发电机电流波形与功率因数以及直流母线升压等控制。介绍了新方案的拓扑结构和控制方法,给出了系统工作的参数条件,并搭建了基于dSPACE的快速控制原型实验平台。仿真和实验结果均表明,该方案可稳定提升变换器中的直流母线电压,改善发电机的电流波形及运行功率因数,减小变换器的体积、重量和成本。     

电流模式Boost变换器中非线性现象的研究

利用分段光滑开关模型,通过MATLAB中simulink搭建模型并采用龙格-库塔(Runge-Kutia)算法,得到了电流模式Boost变换器的时域波形图及相图;利用精确离散迭代数学模型,通过MATLAB中M文件编程,得到了电流模式Boost变换器的庞加莱映射图及分叉图。在电流模式Boost变换器中选择不同的参考电流数值,采用这两种模型对不同的参考电流值进行仿真,两种仿真模型的工作状态是相同的,分别证明了电流模式Boost变换器中具有丰富的分叉与混沌现象,也就是非线性现象。     

基于Matlab模拟和数字控制器的仿真研究

提出了在单相功率因数校正电路中基于DSP的数字控制方案,阐述了功率因数校正意义和必要性,重点分析了模拟控制器和数字控制器在单相Boost PFC变换器中实现方法,同时给出了它们的Matlab仿真结果.通过仿真实验结果的比较,说明数字控制器在单相功率因数中的效果明显优于模拟控制器.     

基于UC3842的Boost变换器的设计与仿真

根据小功率开关电源高性价比的要求,采用通用峰值电流型脉宽发生器(PWM)UC3842芯片,设计了一种断续电流模式的Boost变换器.建立了Boost变换器DCM电路的数学模型,推导了其工作条件.采用加法器原理进行了电压外环控制电路设计,利用OrCAD软件进行了电路仿真,结果表明,所设计的基于断续电流模式的Boost变换器可以很好地提高小功率开关电源的功率因数.     

电流模式控制开关功率变换器中的呼吸现象

从电路耦合滤波的角度考虑,以Boost变换器为例揭示了在电流模式控制开关变换器中,由于存在耦合电路引起的传导和辐射干扰,使得有可能产生呼吸现象,这在功率变换电路中是一种非正常的工作状态．可以通过建立具有固定初相位的模拟干扰信号,并使其频率与变换器的开关频率相同,以便将呼吸现象(时间分叉)转换为参数分叉,分析结果与数值仿真是完全一致的,并在电路实验中得到了印证．     

电压宽范围输入PFC电路的分析与仿真

研究了一种新颖的适用于电压宽范围输入的功率因数校正电路,并对Buck+Boost电路的工作原理进行了阐述和分析,提出了改进的适合Buck+Boost电路的平均电流控制策略,Buck+Boost电路既有Buck电路的工作特点又有Boost电路的工作特点,具有结构简洁、器件应力低、检测电流方便、效率高等优点,仿真结果验证了控制策略的可行性,表明该电路适用于电压宽范围输入的功率因数校正电路.     

一种单周期控制模式三相四线PFC电路的设计与实现

提出了一种利用单相并联的方式,实现三相四线PFC的结构的方案,利用Matlab建立了三相四线PFCBoost变换电路的仿真模型,并研制了一台基于IR1150的实验电路,验证了在三相PFC中单周期控制模式的可行性,并在微弧氧化脉冲电源中取得了良好的应用效果.     

一种带输出谐振倍压的双电感隔离型Boost变换器

传统的燃料电池发电系统用DC/DC变换器拓扑主要是隔离型Boost变换器,其效率、增益和输入电流纹波都有一定瓶颈.为此,提出了一种新颖的带输出谐振倍压的双电感隔离型Boost变换器,变换器的输入侧采用双电感结构,输出侧采用谐振倍压结构实现了整流二极管的零电流关断.相比于传统的隔离型Boost变换器,所提出的拓扑的具有更小的输入电流纹波,同时变换器增益提高了1倍.给出了变换器的工作原理波形并进行了详细的模态分析,在此基础上完成了变换器的增益特性和输入电流纹波分析并给出了一种可行的变换器设计方法.最后研制了1台500 W的样机,满载效率为96.5%,样机实验结果验证了所提出拓扑的可行性和高效率功率变换的优点.     

Boost变换器状态反馈精确线性化控制

采用状态空间平均建模方法,建立了CCM(电流连续型)Boost变换器的非线性仿射模型。从理论上证明了所建立的系统模型满足状态反馈精确线性化的能控性条件和对合条件,推导出所构造的非线性输出函数, 得到非线性状态反馈控制律,实现了原系统的状态反馈精确线性化;详细分析了反馈系数的选取。最后为验证所提控制方案的优越性与无源性控制方法进行了数值仿真对比分析,仿真结果显示,基于本控制方法的系统性能优越,各项性能指标均优于无源性控制方案。     

电动汽车双向DC/DC变换器的设计

采用全桥谐振C LCLC变换器和模糊PID控制的半桥Buck Boost变换器,组成两级式双向DC/DC变换器拓扑;并根据等效模型计算出谐振元件参数,即变压器的匝比为1∶1,输入输出电压为400 V,谐振电感为100 μH,谐振电容为253 μF,半桥Buck Boost变换器中的滤波电感为5 000 μH,滤波电容为127 μF。仿真结果表明,全桥谐振C LCLC谐振变换器输入电压与输出电压一致;模糊PID控制策略可有效降低充电状态下电压超调量,缩短调节时间,提高系统的抗扰动能力,说明所采用的设计工艺能有效提高电动汽车变换器的动态、稳态性能和抗扰动能力。