基于滑模控制的Buck-Boost型AC-DC变换器

提出了一种基于滑模控制的Buck Boost型AC DC变换器。相对于现行的双环结构控制方式 ,滑模控制没有增加控制电路的复杂性 ,而且能得到近似为 1的输入功率因数 ,电路效率高。同时分别提出了针对输出直流电压以及输入交流电流的控制策略。对输入电流采用滑模控制以获取高功率因素 ,对输出电压 ,因其动态响应相对较慢 ,采用PI控制器调节。最后给出了仿真及实验结果 ,表明该电路具有高效率、高功率因数及低谐波畸变等特性     

电动汽车充电桩三相三电平整流器的控制研究

针对充电桩存在的谐波含量高、功率因数低的问题,提出了一种三相三电平VIENNA整流器,研究了整流器的控制系统结构和控制策略,提出了一种电压电流双闭环的控制结构,采用了电流滞环比较控制和中点电压平衡控制方法.通过PSIM仿真软件仿真验证方案的可行性,稳态运行时网侧THDi仅2.23%,功率因数达到99.93%.     

Boost型APFC电路的控制实现方案

为了提高较大功率交流-直流电力变换电路的功率因数、减少谐波总畸变率,通过功率因数校正原理及方法的分析,利用双闭环控制原理设计了一种有源功率因数校正方案。实验结果表明前级APFC环节输出电压纹波大大降低,输入电流交越失真大为改善,功率因数达到0 99以上。     

基于神经网络的三相Vienna整流器全局快速终端滑模控制

针对Vienna整流器采用传统PI控制输出电压超调大,功率因数低,当系统参数发生变化时难以收敛,对交流侧输入电流干扰大等问题,提出一种基于神经网络的全局快速终端滑模控制策略。针对系统参数在实际环境中发生摄动和受到外界扰动,重新建立系统的不确定模型,将不确定项合并为总扰动并利用所建立自适应神经网络对其进行估计,并运用Lyapunov定理证明该非线性控制系统在系统参数摄动及外界扰动中可实现有界稳定。仿真结果表明:利用该方法提高了Vienna整流器功率因数,有效优化了输出电压超调高的问题并且有效降低了系统的谐波污染。最后搭建了实物样机,实验结果验证了上述结论的正确性。采用文中方法电压未出现超调,并且稳态响应时间减少了69%,切换负载电压波动减少了87%,动态响应时间减少了84%,谐波含量减少了68%。     

一种无桥PFC变换器的预测电流控制算法

针对无桥PFC变换器控制方法中存在控制效果差、动态响应慢等问题,提出了一种新型的预测电流控制算法。该算法首先采集前馈输入电压、输入电流和输出电压等3个控制量,然后将采集到的前馈输入电压送入到电压项,输入电流和输出电压送入电流项,计算出下一个周期输入电流跟踪参考电流所需要的占空比,以对功率因素进行校正。为了验证该控制算法的有效性,对预测电流控制算法及传统平均电流控制算法的控制效果进行了仿真比较,同时,设计并制作了一台实验样机进行实际测试。仿真和实测的结果均表明,预测电流控制算法对输入电流的控制效果好,输入电流能较好且快速地跟踪输入电压,有效提高变换器的功率因数和动态响应速度,减小输入电流的THD值。     

模块化多电平变流器输出电流谐波抑制策略

最近电平逼近是模块化多电平逆变器(MMC)常用的调制方法之一,当模块数偏少,或者调制电压过低时,输出电流会产生畸变.从原理上分析了MMC输出电流谐波畸变产生的原因,然后提出了一种抑制MMC输出电流谐波的控制方法.该方法对输出电流进行分频提取后通过PI调节器得到反相谐波电压,最后将反相谐波电压叠加到调制电压上获得总的参考电压.所提出的方法简单可行,易于实现.仿真分析和实验结果表明,采用本文所提出的方法,模块化多电平变流器输出电流的畸变得到较好的抑制.     

具有内在负载电流反馈的单级并联PFC变换器

针对中小功率场合,提出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.该AC-DC变换器具有内在负载电流反馈,在轻载情况下,能在保持占空比不变的同时,自动减小输入功率,具备拓扑简单、电容承受电压低和开关电流应力小等优点.通过仿真实验,研究了该电路拓扑的输入性能指标.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.     

一种具有谐波抑制和无功补偿功能的新型整流变换器

研究了一种具有谐波抑制和无功补偿功能的新型PWM整流变换器,详细地讨论了整流器谐波与无功参考电流的提取和整流器输出电压的控制.采用基于瞬时无功理论的ip-iq电流检测算法分别给定谐波和无功参考电流.为了有效地补偿电网中的谐波及无功电流,提出了一种电流和电压双闭环控制策略,其中,直流侧电压的调节采用模糊PI混合控制.最后,基于PSIM的仿真实验验证了不同工作模式下该方法具有良好的电压调节特性和谐波与无功补偿效果.     

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.     

基于FDCFOA的全差分混合模式二阶滤波器

提出了一种基于全差分电流反馈运算放大器（FDCFOA）的混合模式二阶滤波器电路.与CFOA实现该滤波器电路相比,可以大大降低总谐波失真（在100 mV输入电压,1 MHz的总谐波失真为3.60%）.该电路在不改变电路结构的前提下就能同时实现全差分输入、输出电压模式和电流模式滤波器低通、高通和带通的功能.滤波器电路还具有灵敏度低,固有频率ω和品质因数Q可以独立调节.采用90 nm CMOS工艺完成了PSPICE仿真,理论分析和仿真结果证明了电路的有效性.      

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.     

Z源型逆变器母线电压PI控制策略的研究

介绍了一种在Z源逆变器输入电压发生变化时,通过对Z源电容电压的控制,快速稳定直流母线电压的PI控制策略.在详细分析了系统小信号模型的基础上提出了控制方法,同时设计了响应速度快,稳定性强的PI控制器.     

高效整流电路控制方式分析

提出一种零电压、零电流软切换的控制方法,在半个工频周期中,把控制环节切换成五个不同的工作方式,通过充电、放电及谐振模式使整流电路的输入电流趋近于正弦波变化规律,从而减少高次谐波分量,有效地提高了输入功率因数。     

单相低谐波整流器的控制方法

提出了一种能够有效降低输入电流谐波含量的高性能整流电路,并研究了该电路的PWM控制策略及控制系统. 通过PWM控制,可以降低输入电流谐波含量,同时提高整流电路的功率因数,研究结果表明该方法是可行的.     

基于模糊PI控制的单相无桥PFC的研究

研究了基于模糊PI控制的单相无桥功率因数校正变换器(PFC),分析了其工作原理和控制方法.根据实际工程经验提出了将参数自适应调整的模糊PI代替传统的PI作为双闭环控制,模糊PI控制的PFC能够工作在较宽的负载变化和输入电压的范围内,响应速度快,精度更高.同时,给出了PFC的设计参数.实验结果在一台3.8kW的样机上得到验证,证明了基于模糊PI控制的单相无桥PFC性能较传统PI控制更优越.     

基于无功开环的SVG控制方法研究

针对系统中非线性负载引起的功率因数低、无功缺额大及谐波含量高等电能质量问题,本文提出了一种无功功率开环控制的策略。该控制策略对于常规的间接电流控制方法进行改进,利用无功控制的电压外环对于功率因数参量进行控制。即给定一个理想的功率因数,与实际功率因数比较后经过一系列的控制来控制系统的无功电流。最后,利用PSCAD工具对于系统进行仿真建模,仿真结果证明了SVG利用该改进的控制策略,能够准确的响应系统之中的无功的动态变化来补偿系统的无功。     

采用8031实现PWM三相半控电流型整流器的控制

采用8031构成三相脉冲宽度调制PWM半控整流器,由于应用一种新的脉冲调制控制技术,使输入电流和输出电压中的低次谐波含量很小.系统功率因数高达0.98,功率开关元件少,单片机控制容易,成本低、体积小,电路具有十分广泛的应用价值.     

基于并联逆变器的并联型功率因数校正技术研究

提出了并联于电源与负载之间的并联型功率因数校正技术,采用倍频载波相移SPWM技术的并联逆变器作为主电路结构,降低功率器件的电流等级,提高逆变器的等效开关频率.从电源电压和逆变器直流侧电容电压提取电源电流的指令电流的相位和幅值信息,采用电压外环PI调节电流内环P调节实现电源电流与电源电压同频同相,控制算法简单,鲁棒性好.进行了仿真和实验验证,带线性及非线性负载时功率因数达到0.99,谐波畸变率低,结果证明了并联型PFC的正确性和有效性.     

一种基于直接电流控制的单相PWM整流器

为了解决传统PWM整流器中存在的严重谐波污染,以及电流相位滞后的问题,提出一种基于直接电流控制的双闭环控制策略,在传统双闭环PI控制策略的基础上加入了交流侧电压前馈环节。为了实现交流侧电流正弦化,虚构了一个与交流侧电压相差90°的电压,通过锁相环技术实现交流电压相位跟踪。实验结果表明:交流侧能够以近似单位功率因数运行,直流侧电压超调量小且输出稳定。     

有源功率因数校正电路的设计

为了探讨开关电源功率因数低的原因并解决对电网的影响设计了一种有源功率因数校正电路。该电路采用了一种新的功率因子校正器件UC3854,经实验验证,该校正电路可使功率因数达到0.96,并把电源输入电流的波形失真减小到6%以下,可以减少了开关电源对电网的污染。