Boost PFC变换器直流母线电容等效串联电阻和容值的一种在线监测方法 被引量：10

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作者 姚凯 唐伟杰 +5 位作者 毕晓鹏 吕建国 胡文斌 曹敬承 胡阳 李辉 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第9期2677-2685,共9页

电解电容是电源系统中易失效的元件,在线监测其等效串联电阻(equivalent series resistance,ESR)和电容值(capacitance,C)的变化十分关键。该文提出一种新的非侵入式在线监测升压(Boost)功率因数校正(power factor correction,PFC)变换... 电解电容是电源系统中易失效的元件,在线监测其等效串联电阻(equivalent series resistance,ESR)和电容值(capacitance,C)的变化十分关键。该文提出一种新的非侵入式在线监测升压(Boost)功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器直流母线电容ESR和C的方法。通过分析直流母线电压,建立了ESR和C的实时在线计算模型。该方案无需额外的电流传感器,通过采样直流母线纹波电压和交流输入电压,结合电感电流信号,就可监测不同工作状态下的ESR和C,完成一台监测系统原理样机并进行实验,实验结果验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 电解电容 等效串联电阻和电容值 在线监测 pfc变换器

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高功率因数的电容串接式交错并联Buck PFC变换器 被引量：9

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作者 张晨雨 吴云峰 +2 位作者 陈章勇 唐远鸿 张昌华 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第17期5205-5215,共11页

针对传统Buck功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器输入电流死区角问题,提出一种高功率因数的电容串接式交错并联Buck PFC变换器。通过有效调节中间储能电容的充放电时间,对一个开关周期内向负载传递的能量进行有效控制,实... 针对传统Buck功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器输入电流死区角问题,提出一种高功率因数的电容串接式交错并联Buck PFC变换器。通过有效调节中间储能电容的充放电时间,对一个开关周期内向负载传递的能量进行有效控制,实现超高降压比特性,即超低电压输出,从而改善输入电流死区角。中间储能电容工作于电容电压断续模式(discontinuous capacitor voltage mode,DCVM),实现自动功率因数校正功能,且该电容电压峰值被钳位于输入电压,没有增加开关管的电压应力。此外,DCVM模式实现该变换器功率开关管的软关断和二极管的软开通。该文对所提变换器的工作模态、性能特性和参数设计原则进行详细分析。最后,搭建220V交流输入、60W/15V输出的样机实验平台,验证所述理论分析的正确性。 展开更多

关键词 pfc变换器 超高降压比 电容电压断续模式 电容电压钳位

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伪连续导电模式Boost PFC变换器研究 被引量：4

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作者 张斐 许建平 +1 位作者 杨平 阎铁生 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期705-710,共6页

分析工作于伪连续导电模式(PCCM)的Boost功率因数校正(PFC)变换器,设计电压环与电流环并行的控制环路。针对传统连续导电模式(CCM)和不连续导电模式(DCM)Boost PFC变换器负载功率范围受限的问题,研究以负载电流为基准量实时调整参考电... 分析工作于伪连续导电模式(PCCM)的Boost功率因数校正(PFC)变换器,设计电压环与电流环并行的控制环路。针对传统连续导电模式(CCM)和不连续导电模式(DCM)Boost PFC变换器负载功率范围受限的问题,研究以负载电流为基准量实时调整参考电流的控制策略,给出其网侧输入电流和功率因数的表达式。为了在宽输入电压范围内提高正弦参考电流控制三态PCCM Boost PFC变换器的功率因数(PF),提出非正弦参考电流控制算法。此外建立小信号模型给出其频域分析结果。最后通过实验结果验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 高功率因数 功率因数校正变换器 伪连续导电模式 三态 宽负载范围

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基于PFC电路直流纹波抑制的二阶自适应滑模控制器设计

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作者 马辉 曾雨涵 +3 位作者 苗桂喜 曾斌 卢云 黄悦华 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第13期5258-5268,I0020,共12页

文中提出一种背靠背型中性点钳位式(back-to-back neutral point clamped,BT-NPC)功率因数校正(power factor correction,PFC)电路,并设计二阶自适应滑模控制方法用于提高电路鲁棒性与降低电流谐波含量。首先,分析所提三电平PFC电路工... 文中提出一种背靠背型中性点钳位式(back-to-back neutral point clamped,BT-NPC)功率因数校正(power factor correction,PFC)电路,并设计二阶自适应滑模控制方法用于提高电路鲁棒性与降低电流谐波含量。首先,分析所提三电平PFC电路工作特性,推导该电路的等效模型及其模态扰动,并分析模态扰动量对其工作特性的影响;然后,结合高阶滑模理论与自适应控制两者的优点,设计二阶自适应滑模控制器,既使电路具有变结构控制的良好鲁棒性,又能最大限度的减小控制震颤。同时,基于电流带宽分析,设计比例谐振控制器补偿交流电流与工频相位,并设计基于扩张状态观测器的直流电压采样滤波方法,用于消除二倍频纹波造成的电流谐波影响。最后,基于BT-NPC电路,搭建220 V/50 Hz、1 kW/400 V的实验样机,实验结果验证所提变换器的可行性和控制方法的有效性。 展开更多

关键词 功率因数校正变换器 扩张状态观测器 滑模控制器 纹波抑制

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一种带滤波结构的三电平PFC变换器拓扑结构研究

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作者 曾雨涵 侯梓御 赵佳 《自动化与仪表》 2023年第4期102-106,共5页

针对传统的功率因数校正(PFC)电源系统功率密度低、电压纹波大等缺点,该文提出了一种带滤波结构的三电平PFC变换器拓扑结构,用于抑制电压纹波并减小电源模块体积,提高功率因数校正电源系统的性能。通过理论计算和仿真分析,对整流器直流... 针对传统的功率因数校正(PFC)电源系统功率密度低、电压纹波大等缺点,该文提出了一种带滤波结构的三电平PFC变换器拓扑结构,用于抑制电压纹波并减小电源模块体积,提高功率因数校正电源系统的性能。通过理论计算和仿真分析,对整流器直流侧电压进行了对比,结果表明这一拓扑能够滤除90%的电压纹波,提高了整流器电压的精度与稳定性,仿真实验结果也验证了这一拓扑结构的可行性。 展开更多

关键词 pfc变换器 整流器 滤波器 拓扑

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单级Boost桥式PFC变换器的Buck启动策略研究 被引量：10

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作者 王大庆 贲洪奇 孟涛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期25-33,共9页

单级桥式功率因数校正(power factor correction,PFC)AC/DC变换器结构特点,导致启动过程中输入电感中电流较大,容易发生过流,影响系统的可靠性。结合有源钳位单级PFC变换器结构特点,提出一种基于Buck模式的启动策略,通过改变启动过程中... 单级桥式功率因数校正(power factor correction,PFC)AC/DC变换器结构特点,导致启动过程中输入电感中电流较大,容易发生过流,影响系统的可靠性。结合有源钳位单级PFC变换器结构特点,提出一种基于Buck模式的启动策略,通过改变启动过程中开关管的开关时序,有效抑制输入电感过流。该策略具有不增加主电路复杂程度、不改变电路正常工作状态、不影响系统性能等优点。介绍启动过程,建立简化模型,并在此基础上分析启动过程中输入电感电流的变化情况,设计启动占空比,最后进行实验研究。实验结果验证了理论分析的正确性,表明该策略能够有效抑制单级桥式PFC变换器启动过程中输入电感过流。 展开更多

关键词 功率因数校正变换器 单级桥式 有源钳位 输入电感过流 Buck启动策略

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基于单级PFC无频闪无电解电容的LED电源驱动设计 被引量：6

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作者 王克峰 郑杜成 +1 位作者 马悦 程红 《电源学报》 CSCD 2016年第3期118-123,共6页

在矿用大功率照明应用中,电解电容将指数级降低驱动电路寿命。通过分析Boost-Flyback不同电压下的不同工作状态及其约束条件,提出基于电压的分段控制策略,建立了不同电压下的动态小信号模型。最后通过仿真验证了此控制策略下单级PFC去... 在矿用大功率照明应用中,电解电容将指数级降低驱动电路寿命。通过分析Boost-Flyback不同电压下的不同工作状态及其约束条件,提出基于电压的分段控制策略,建立了不同电压下的动态小信号模型。最后通过仿真验证了此控制策略下单级PFC去除电解电容的可行性。 展开更多

关键词 LED 无频闪 单级pfc变换器 无电解电容

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无电流传感复合前馈控制无桥功率因数校正变换器

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作者 卢伟国 胡凌鹤 +2 位作者 罗海魁 白月 张婷婷 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第14期4445-4455,共11页

有源功率因数校正(APFC)是AC-DC变换器的重要组成部分,其目的是改善输入侧电能质量,提高系统功率因数。传统的有源电流控制功率因数校正(PFC)变换器需要准确地提取升压电感电流,而双二极管式无桥PFC变换器升压电感位于整流部分之前,电... 有源功率因数校正(APFC)是AC-DC变换器的重要组成部分,其目的是改善输入侧电能质量,提高系统功率因数。传统的有源电流控制功率因数校正(PFC)变换器需要准确地提取升压电感电流,而双二极管式无桥PFC变换器升压电感位于整流部分之前,电感电流不再是单一方向流动,这使得其电流采样电路相比更复杂。为此该文提出一种基于观测器的无电流传感方案。方案中针对占空比误差的不确定影响修正了无桥PFC电流观测器算法,实现了占空比误差自适应的电流观测器,进一步基于所提观测器实现对负载信息的观测,设计出无电流传感的复合前馈控制方案,运用负载观测信息改进电流内环参考形式,同时利用输出电压纹波观测值进行2次谐波前馈补偿,最终实现无电流传感控制条件下变换器高动态响应设计。该文搭建了225 W单相双二极管式无桥PFC的实验样机,实验结果表明,在开关频率100 kHz时电流观测精度达到96.75%,所提控制方案输入电流的总谐波畸变率(THD)含量约为5%,功率因数(PF)约为99.85%,半载动态响应时间10 ms,相比于传统PI控制无桥PFC变换器提高了约90%。 展开更多

关键词 无桥pfc变换器 电流观测器 前馈控制 动态响应 占空比自适应

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不同负载条件下DICM Cuk PFC变换器稳定性分析

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作者 余铁钞 郭慧珠 +2 位作者 刘天成 贺明智 周群 《电源学报》 CSCD 北大核心 2023年第5期26-32,共7页

重点分析了系统负载变化时,不连续电感电流模式Cuk功率因数校正PFC(power factor correction)变换器稳定性的变化情况。在变换器工作特性的基础上,根据谐波平衡法和Floquet理论分析,研究结果表明:当负载电阻变小时,即系统由轻载到重载... 重点分析了系统负载变化时,不连续电感电流模式Cuk功率因数校正PFC(power factor correction)变换器稳定性的变化情况。在变换器工作特性的基础上,根据谐波平衡法和Floquet理论分析,研究结果表明:当负载电阻变小时,即系统由轻载到重载变化时,系统发生了工频频率上的倍周期分岔。给出了系统发生倍周期分岔时的电阻,以及在输出电感、输入电压产生改变时和负载电阻共同构成的系统不稳定与稳定的边界区域图,基于输入电感电流-输出电压的相轨图和输出电压的谐波分析谱,更好地观察到系统的动力学行为。最后通过实验验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 Cuk pfc变换器 不连续电感电流模式 慢尺度分岔 FLOQUET理论

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三态Boost PFC变换器的高功率因数和轻载效率提升方法研究

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作者 杨平 范文 +1 位作者 胡富平 彭晨光 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期2371-2380,共10页

工作于伪连续导电模式(pseudo-continuous conduction mode,PCCM)的三态Boost功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器采用传统解耦控制,在输入电压增大时,存在功率因数较低的问题。文中结合三态Boost PFC变换器具有两个控制... 工作于伪连续导电模式(pseudo-continuous conduction mode,PCCM)的三态Boost功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器采用传统解耦控制,在输入电压增大时,存在功率因数较低的问题。文中结合三态Boost PFC变换器具有两个控制自由度的特点,从变换器的输入电流表达式出发,提出一种三态Boost PFC变换器的变占空比正弦参考电流控制方法,采用变占空比控制变换器的主开关管,正弦参考电流控制续流开关管,并对变换器参数和控制环路进行设计。相比于传统解耦控制的,变占空比正弦参考电流控制的三态Boost PFC变换器具有更高的功率因数,同时也具有快速动态响应与宽负载范围的优点。在此基础上,针对三态Boost PFC变换器轻载效率低的问题,提出混合模式控制方法提升其轻载效率。最后,通过一台400W的实验样机验证理论分析。 展开更多

关键词 三态Boost功率因数校正变换器 变占空比正弦参考电流控制 高功率因数

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一种新型无桥Dual—boostPFC软开关技术研究

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作者 王寅浩 曾怡达 张轩 《自动化信息》 2013年第4期33-35,共3页

本文研究了一种非最小电压应力无源无损软开关PWM变换器，与具有最小电压应力的PWM变换器相比，它具有电流应力更小，效率更高的优势。作者分析了非最小电压应力无源无损电路网络的无桥Dual—Boost功率因数矫正（Power Factor Correctio... 本文研究了一种非最小电压应力无源无损软开关PWM变换器，与具有最小电压应力的PWM变换器相比，它具有电流应力更小，效率更高的优势。作者分析了非最小电压应力无源无损电路网络的无桥Dual—Boost功率因数矫正（Power Factor Correction，PFC）变换器的工作模态，并且给出了相应的参数设计。仿真结果证实了该方案的可行性。 展开更多

关键词 非最小电压应力 无源无损软开关 无桥Dual—boost功率因数矫正变换器

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Buck Starting-up Scheme of Single-stage Full-bridge Boost PFC Converters 被引量：2

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作者 WANG Daqing BEN Hongqi MENG Tao 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期I0004-I0004,共1页

关键词 升压转换器 单级pfc 降压起动 全桥 单级功率因数校正 电力电子设备 直流母线电压 消除污染

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