应用于车载充电机的高效率交错并联PFC设计

针对电动汽车充电机采用交错并联Boost功率因数校正电路拓扑作为前级,其高功率因数和低谐波电流特性能减少对电网的污染,给出电路详细设计过程及损耗分析. 通过数字化控制方式与硬件优化设计,减低损耗,使功率因数校正变换器在全功率范围的转换效率均较高,满足铂金版效率要求,达到节能环保目标. 实验证明,所设计的4kW样机同时兼具良好的功率因数效果和全功率、 高效率的优势,其设计方法是有效的.     

基于UCC28061的功率因数校正装置

功率因数校正(Power Factor Correction,PFC)是治理谐波污染的一种有效方法。采用交错并联Boost电路拓扑结构,用UCC28061控制芯片,实现了电源功率因数的校正,功率因数可达0.99以上。     

基于占空比分配的交错并联Boost PFC仿真研究

传统交错并联Boost PFC电路的平均电流控制法基于均流控制,但实际应用中无法确保元器件的参数一致,无法实现均流控制;针对上述问题,提出了占空比分配法实现交错并联Boost PFC的均流,该方法将总电感电流平均值的1/2与各相电感电流平均值进行比较,根据比较后的结果确定各相的占空比;通过对电路各元件参数的计算,实现了400 V/200 W交错并联PFC电源的设计;最后,利用MATLAB进行仿真验证,仿真结果表明,所提出的占空比分配法能够实现输入功率因数高和两路电感均流。     

电动汽车车载充电机AC/DC环节的PFC控制技术

研究电动汽车车载充电机的主动功率因数校正(Power Factor Correction,PFC)技术﹒通过脉宽调制控制技术实现电网侧的有源PFC,从而抑制电流谐波对电网产生的污染,避免了电动汽车大规模接入电网时对电网质量的不利影响;采用全通滤波器模拟αβ坐标系下的交流电压矢量,通过坐标变换为dq坐标系下的直流电压矢量,从而将交流信号的控制转化为直流信号的控制,提高了控制精度和闭环系统的动态性能﹒仿真及实验结果表明,通过PFC技术能够将交流侧电流总谐波畸变率降低至5%以内,极大地减少了车载充电机工作时对电网的污染﹒     

恒定导通时间控制的交错式功率因数校正电路

常规单相Boost功率因数校正( PFC)电路存在功率器件电压开关应力大问题,对此提出了一种基于电感电流临界导通模式的恒定导通时间( Constant On-Time, COT)控制方法。运用COT控制策略,开关管在低压时实现零电压( ZVS)开通,高压时实现谷压( VS)开通,大大地降低了功率开关器件的电压应力。论文分析了电路的工作原理,讨论其设计方案,并研制了一台600 W样机。实验结果表明：该交错并联PFC变换器降低了输入、输出电流纹波和开关器件的电流应力,降低了变换器的开关损耗和电磁干扰。     

用于电磁斥力机构的电容器充电电源

用于高压电网中的电磁斥力机构为基础,对机构中的重要组成部分电容器充电电源进行研究。充电电源采用Boost PFC(power factor correction)实现前级功率因数校正,不仅能够提高效率;而且在一定程度上降低了谐波对电网的污染。基于全桥LCL型谐振器来实现恒流特性,以确保电容器的恒流充电。采用状态空间平均法建立了Boost PFC的小信号模型;并给出设计方法。对谐振变换器的工作原理以及充电电源的工作过程进行详细分析。在研究变换器电流传输特性的基础上,给出了电容器充电电源的参数设计过程。最后,10 s内实现对2 000μF电容器充电至2 000 V的仿真实验验证了用于电磁斥力机构的电容器充电电源的精确可靠性。     

用于电磁斥力机构的电容器充电电源研究

用于高压电网中的电磁斥力机构为基础,对机构中的重要组成部分电容器充电电源进行研究。充电电源采用Boost PFC(power factor correction)实现前级功率因数校正,不仅能够提高效率;而且在一定程度上降低了谐波对电网的污染。基于全桥LCL型谐振器来实现恒流特性,以确保电容器的恒流充电。采用状态空间平均法建立了Boost PFC的小信号模型;并给出设计方法。对谐振变换器的工作原理以及充电电源的工作过程进行详细分析。在研究变换器电流传输特性的基础上,给出了电容器充电电源的参数设计过程。最后,10 s内实现对2 000μF电容器充电至2 000 V的仿真实验验证了用于电磁斥力机构的电容器充电电源的精确可靠性。     

耦合电感在交错并联Boost变换器中的应用研究

将反向耦合电感应用于交错并联Boost变换器,分析了耦合电感的耦合系数对交错并联Boost变换器电流纹波和动态响应的影响,给出了反向耦合电感集成磁件的设计方法,并作了仿真及实验研究。结果表明,稳态电流纹波与动态响应是一对矛盾,耦合系数越小,输出电流纹波越小,但动态响应越慢,耦合电感交错并联Boost变换器对耦合电感的设计要根据变换器的输出性能综合考虑。     

基于占空比动态分配控制的并联交错CCM PFC变换器

为减小甚至消除均流过程对总输入电流及输出电压的扰动,以提高输入功率因数. 在平均电流控制策略的基础上,提出一种控制占空比在并联变换器内部动态分配的均流控制器,即只在并联变换器内部,根据其电流偏差程度进行占空比动态调节来实现均流. 同时,采用单DSP实现并联PFC变换器电感电流的均匀交错,以减小系统滤波器的体积和提高系统的效率. 以3个功率因数校正(PFC)变换器并联为例,利用提出的研究方案获得了良好的均流性能,并实现了并联PFC变换器电感电流的交错,减小了输入电流的高频纹波. 实验结果证明了该控制方案的正确性,为并联的大功率功率因数校正变换器的数字控制提供了解决方案.     

基于交错并联Boost PFC的整流器设计

设计一种基于交错并联技术的5 kW整流器。主电路由两个参数相同的Boost变换器并联而成,同时该电路的两个开关管的驱动信号相差180°,从而使得两个Boost电路工作在交错状态。控制方式采用电压外环和电流内环的双闭环控制策略,并采用TI公司的控制芯片UCC28070来实现。为了验证所提电路的可行性,搭建了一个5 kW的实验样机。实验结果表明,该电路降低了开关器件的损耗,抑制了电流谐波,提高了系统的效率,且输入电流能够很好地跟踪输入电压波形,功率因数校正效果好。     

电动汽车车载充电系统的优化研究

电动汽车车载充电系统的充电性能是电动汽车设计者考虑的重要任务之一。首先对车载充电系统主电路原理进行了描述,并提出主电路中的功率因数校正电路改进方法,通过MATLAB/Simulink软件对充电系统电路性能分析,分别对其损耗及电流输出进行仿真测试,再将输出结果对比分析,证明该方法的合理性。     

基于LLC与交错并联结构的PFC电路研究

针对高频开关电源,设计一种基于Boost结构的功率因数校正(PFC)电路.前级采用交错并联的Boost结构,利用平均电流控制策略,实现输入侧的功率因数校正;后级采用半桥LLC谐振变换电路进行功率级变换,以实现电力电子器件软开关控制,从而降低系统开关损耗.通过电路系统建模仿真,表明输入电流能较好的跟随输入电压,半桥LLC谐振变换电路在原边实现了零电压开通(ZVS)、副边实现了零电流关断(ZCS),达到了优化电能质量及降低电能损耗的设计目标.     

航空铅酸蓄电池充电系统的功率因数校正

针对传统的航空铅酸蓄电池充电系统充电过程中功率因数较低、对电网造成谐波污染的状况。本文分析了一种基于单周期控制的三相单开关有源功率因数校正电路拓扑，采用数字控制技术实现其控制，并验证了这种控制方法的正确可行性。     

Boost前置功率因数补偿电路的调制脉宽分析

针对Boost前置电路调整功率因数时控制调制脉冲宽度问题，分析了功率因数条件，推导出Boost电路的调整脉冲宽度函数，指出该函数恰与Boost电路稳态工作条件近似，并讨论了电路理想条件、输出电压纹波、纹波电流和过零点畸变等相关问题。     

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。     

无桥Boost PFC谐波抑制算法

针对无桥Boost PFC电路输入电流存在的三次谐波问题,提出一种在电压外环中引入数字陷波器和电流内环预测控制相结合的控制算法. 该算法抑制了由直流母线二次纹波经电压环传导至输入侧形成的电流三次谐波,改善PI调节造成的电流过零点畸变,同时提高系统的稳态精度和动态响应速度. 通过数字仿真和一台输出功率为1 kW的无桥双Boost PFC实验样机,验证了所提控制算法的有效性.     

新型单级高功率因数AC-DC变换器

针对中小功率场合,验证一种新型单级功率因数校正变换器的拓扑,分析了其工作原理.为了减小负载变化时对电容和功率器件造成的影响,主电路采用串联充电并联放电模式,并将开关管两端的电压自动箝位为电容电压;为了实现高功率因数并降低成本,控制核心改用加法器电路代替乘法器.实验结果表明,应用电路拓扑的实验装置,功率因数较高,输入电流的谐波满足IEC1000-3-2 Class D的要求.     

新型矿用蓄电池智能充电机的设计

针对目前矿用蓄电池充电机充电效率低、充电慢、输入功率因数低等问题,设计了一种大功率的蓄电池智能充电机,以H桥逆变为核心作为充电机的功率变换电路,并兼容AC380/660V两种电压制式。可以提高充电机的功率因数和效率,减少对电网谐波污染。本文采用高性能的ARM用于整个充电过程的控制与监测,通过对的IGBT逆变器脉冲的移相控制。设计了改进型变电流间歇快充法,缩短充电时间。     

基于UCC28070的交错式PFC设计

利用UCC28070采用Boost拓扑结构,设计了一款功率为1500W的交错式PFC电源.明显改善乘法器设计,为两个独立的电流放大器提供共享的电流参考,保证匹配的平均电流控制PWM输出模式中同时保持一个稳定、低失真的正弦输入电流.可编程工作频率从30kHz到300kHz,有较好的效率和多种保护功能.与传统控制模式相比,增强了PF、效率、总谐波失真等性能.     

新型在线式UPS拓扑

基于Z源逆变器,提出了一种新型在线式UPS拓扑.该拓扑无需使用工频变压器,即可实现理想市电的输出,从而减小了电源体积,降低了成本,且还可带感性负载;增加了一个Buck/Boost充放电电路,采用额定电压较低的蓄电池,进一步减小了电源体积,同时降低了充放电电路中开关管的电压应力;在输入端增加Boost型APFC电路,提高了输入功率因数,减小了对电网的谐波污染.仿真实验和结果验证了该拓扑的正确性和有效性.