检索结果-内蒙古大学图书馆

黑龙江科技信息 2015年第32期 176-页

作者：苏莹广西大学电气工程学院广西南宁530004

功率因数校正技术在运用的过程中,对于提升电子产品功率因数、减少电网污染及降低普波干扰具有重要作用,因此提升其功率因数是现阶段应用设计中需要首要解决的问题。首先介绍了升压型临界导通模式功率因数校正功能实现的原理,并对设计... 详细信息

功率因数校正技术在运用的过程中,对于提升电子产品功率因数、减少电网污染及降低普波干扰具有重要作用,因此提升其功率因数是现阶段应用设计中需要首要解决的问题。首先介绍了升压型临界导通模式功率因数校正功能实现的原理,并对设计完成后电路功能的实现方式进行探讨,以便促进功率因数校正电流的科学化发展,从而提升系统运行的稳定性。

关键词：升压型临界导通模式功率因数校正

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一种提高临界电流导通模式功率因数的补偿控制电路

一种提高临界电流导通模式功率因数的补偿控制电路

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作者：李征房书文 518000 广东省深圳市龙岗区宝龙街道宝龙社区宝龙二路36号核达中远通A座厂房1层-9层、B座1-7层、C座1-9层

本发明公开了一种提高临界电流导通模式功率因数的补偿控制电路，第一加法器的输入端连接无桥PFC电路的输出端，第一加法器的输出端连接电压环PID控制器，电压环PID控制器连接第二加法器，第二加法器的输入端连接补偿模块，第二加法器... 详细信息

标准号: CN211744344U

本发明公开了一种提高临界电流导通模式功率因数的补偿控制电路，第一加法器的输入端连接无桥PFC电路的输出端，第一加法器的输出端连接电压环PID控制器，电压环PID控制器连接第二加法器，第二加法器的输入端连接补偿模块，第二加法器的输出端连接开关控制器，开关控制器控制无桥PFC电路的开关管。本实用新型通过两个加法器和补偿模块的连接，使控制信号进行传输和叠加，实现对MOSFET的导通时间的补偿控制，降低了CRM模式下无桥控制的难度，简单合理，同时抵消续流二极管的负向电流，解决了传统临界导通模式电路控制中负向电流对THD和PF值的影响，提高了PFC电路的PF值，并保证了CRM模式无桥电路控制的可靠性和稳定性。

关键词：加法器无桥PFC电路输出端连接输入端连接补偿模块负向电流电压环导通开关控制器控制补偿控制电路临界导通模式本实用新型开关控制器使控制信号续流二极管补偿控制电路控制临界电流模式功率无桥电路因数开关管桥控制输出端叠加抵消传输保证

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单周期临界导通PFC转换器控制模式及关键技术研究

单周期临界导通PFC转换器控制模式及关键技术研究

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作者：李娅妮西安电子科技大学

学位级别：博士

随着各种电子设备和产品的快速发展,以及集成电路制造工艺的不断进步,开关电源已成为当今电子设备的研究热点之一,并影响着电子产品设计的成功与否。作为开关电源的主要控制技术之一,功率因数校正技术也在经历不断的改进,向着高效率、... 详细信息

随着各种电子设备和产品的快速发展,以及集成电路制造工艺的不断进步,开关电源已成为当今电子设备的研究热点之一,并影响着电子产品设计的成功与否。作为开关电源的主要控制技术之一,功率因数校正技术也在经历不断的改进,向着高效率、低成本、低功耗、以及轻薄小的方向发展。功率因数校正(Power Factor Correction, PFC)技术能有效抑制电网一侧的输入电流波形畸变,减小总谐波失真(Total Harmonic Distortion, THD),从而满足电网对开关电源功率因数及谐波含量日益严格的要求,特别是能够满足更多的便携式电子产品在小功率应用场合的普遍需求。本文首先对单级有源功率因数校正电路的工作原理和控制模式进行了较全面的论述。由于其低成本、低功耗的特点,单级有源PFC通常适用于中低功耗的便携式电子产品。接下来对单级Boost PFC转换器的拓扑结构、工作原理和稳定性进行了较为深入的讨论,包括电流连续导通模式(Continuous Conduction Mode,CCM)、电流断续导通模式(Discontinuous Conduction, DCM)、以及临界导通模式(Boundary Conduction Mode, BCM) Boost PFC转换器的实现方法及其工作原理。对单周期控制技术的非线性控制机理、工作原理、调制规律、以及不同工作模式(CCM、DCM、BCM)下单周期Boost转换器的稳定性进行了分析研究,提出了稳定性工作的条件。采用电压和电流双闭环反馈控制技术,实现单周期BCM PFC转换器的整流和稳压功能；根据环路稳定性特点,对电压控制环路和电流控制环路进行补偿;基于Simulink建立了单周期PFC转换器的高层次行为模型,仿真和测试结果验证了其正确性和可行性。基于SinoMos 1.0μm BiCMOS工艺,完成单周期临界导通变频PFC转换器的电路设计。基于双环最优控制模式,采用多矢量误差运放、可编程锯齿波振荡器、过零检测电路实现变频控制,有效减少整个电源系统在轻载与重载时的功率损失,以及导通损耗和噪声；去除复杂的模拟乘法器,简化了传统PFC控制电路的结构。系统采用的关键性技术如下： 1)采用高阶曲率补偿带隙基准电压源。在一阶温度补偿的基础上,利用双极晶体管的电流增益β随温度呈指数变化的特点,对带隙基准进行高阶温度补偿,同时为了防止热振荡现象的影响,加入带热滞回功能的过温保护电路,极大的提高了带隙基准的稳定性； 2)采用多矢量误差运放和可编程锯齿波振荡器,保证系统根据外接负载及时调整PWM开关频率,有效减少整个电源系统在轻载与重载时的功率损失,提高有用功率。仿真和测试结果表明,该PFC转换器能跟随负载变化调整工作频率,在变频模式与间歇模式之间进行转换,满足低压省电模式要求； 3)采用过零电流检测电路实现电流环控制,通过控制开关管的开启时间实现单周期临界工作模式,减小导通损耗和噪声,避免出现较大的电流间隙,提高了功率因数,采用具有350mV滞回电压的迟滞比较器提高系统的抗干扰能力,增加峰值电流检测网络及前沿消隐电路,获得尽可能小的电流畸变； 4)采用周期性自启动定时电路,以及在振荡器与辅助绕组之间加入分流电阻Rz,使系统能够根据输入线电压的变化,及时而准确地调整PWM开关信号的占空比,从而显著降低AC输入线电压过零点附近的交越失真现象。基于SinoMos 1.0μm BiCMOS工艺,对版图进行了物理实现,并对芯片总体布局布线中需要考虑的问题进行了详细的讨论,包括器件和单元电路的匹配性、关键路径的布线、电源和地线的隔离、串扰噪声和闩锁效应、以及ESD保护等。有效芯片面积为1.61mmm×1.52mm。基于SinoMos 1.0μm BiCMOS工艺,对整体电路进行了流片验证,测试结果表明：所设计的系统具有较好的功率因数校正功能,启动电流仅为36gA,稳定工作时电流为2.43mA,正常工作时的开关频率为5-6kHz, PF值为0.988,线性调整率小于1%,负载调整率为3%,THD为3.8%,效率为97.3%。所有数据表明,本文提出的单周期临界导通PFC转换器能够满足低压省电模式以及低零交越失真的设计要求,且结构简单,效率较高。该电路能够根据负载情况自动调整PWM开关频率,有效降低系统芯片所需的功耗。

关键词：功率因数校正单周期双环控制高层次模型临界导通模式变频控制

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CRM-PFC矩阵式低高度平面电感优化设计

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中国电机工程学报 2021年第19期41卷 6760-6768页

作者：刘越吴红飞邹军葛子贤多电飞机电气系统工信部重点实验室(南京航空航天大学) 江苏省南京市210016

文中分别从扩展磁板横截面积和降低磁板中高频磁通分量入手,提出降低平面电感高度以实现超薄化设计的方法。通过拉伸磁柱结构,扩展磁板横截面积,进而可以降低磁芯高度;进一步,提出基于矩阵磁结构低高度平面电感结构,利用高频磁通抵消降... 详细信息

文中分别从扩展磁板横截面积和降低磁板中高频磁通分量入手,提出降低平面电感高度以实现超薄化设计的方法。通过拉伸磁柱结构,扩展磁板横截面积,进而可以降低磁芯高度;进一步,提出基于矩阵磁结构低高度平面电感结构,利用高频磁通抵消降低了磁板中高频磁通量,进而实现磁芯高度降低。此外,针对临界连续模式功率因数校正变换器,文中给出其平面滤波电感尺寸结构参数优化设计方法和设计实例,并进行实验验证。结果表明,相同高度和体积下,所提出的优化矩阵磁结构平面电感具有更高效率。

关键词：平面电感矩阵磁磁集成超薄临界导通模式

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一种新型临界模式控制的变频软开关全桥DC/DC变流器

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中国电机工程学报 2012年第6期32卷 106-112页

作者：孟培培吴新科赵晨张军明钱照明浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027

储能电感位于原边的全桥DC/DC变流器（full bridgeconverter with primary side energy storage inductor,FB-PESI）,采用传统的固定频率、移向控制（phase-shift,PS）方式时主要工作于断续导通模式（discontinuous conductionmode,DCM）,不适合应用于宽范围电压输入的场合。为克服PSFB-PESI变流器的这一缺点,提出一种新型的采用变频（variable frequency,VF）控制策略的FB-PESI DC/DC变流器（VFFB-PESI）。该VFFB-PESI变流器不仅保留了PSFB-PESI变流器宽范围软开关、高效率、高功率密度的优点,还可始终工作于临界导通模式（critical continuous operation mode,CrCM）,从而在宽输入电压范围内均可获得较高的变换效率。同时给出了针对该VFFB-PESI变流器的损耗分析方法和优化设计流程。通过制作的300 W、200~400 V输入、12 V输出样机实验,验证了理论分析的正确性。

关键词：全桥DC/DC变流器变频PWM控制软开关临界导通模式高效率优化设计

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一种Boost型APFC控制芯片的设计与实现

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西南交通大学学报 2012年第6期47卷 1015-1020页

作者：代国定马晓辉欧健薛超耀马任月卢晶西安电子科技大学电路CAD研究所陕西西安710071 超高速电路设计与电磁兼容教育部重点实验室陕西西安710071

为抑制谐波对公共电网的污染、提高电能利用率,针对中小功率电器功率因数校正的需要,设计了一种基于Boost型拓扑结构的有源功率因数校正控制芯片.该芯片采用临界导通模式控制,加入总谐波失真优化电路,解决了输入电流过零处的交越失真问... 详细信息

为抑制谐波对公共电网的污染、提高电能利用率,针对中小功率电器功率因数校正的需要,设计了一种基于Boost型拓扑结构的有源功率因数校正控制芯片.该芯片采用临界导通模式控制,加入总谐波失真优化电路,解决了输入电流过零处的交越失真问题.设计了带双模式过压检测的电压反馈电路,实现了对整个系统的快速瞬态响应和异常保护.整个电路采用CSMC 0.5μm BCD工艺设计,芯片面积仅1.36 mm2.基于该芯片,设计了80 W功率因数校正电路.测试结果表明:在220 V交流输入、满负载条件下,电流THD(总谐波失真)为3.1%,功率因数达0.997,效率为96.8%,表明该芯片很好地实现了功率因数校正功能.

关键词：有源功率因数校正临界导通模式总谐波失真 BCD工艺

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基于分段模型的CRM boost电路软开关时间优化

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华中科技大学学报（自然科学版） 2021年第3期49卷 24-28页

作者：吕典童乔凌闵闰邹雪城华中科技大学光学与电子信息学院湖北武汉430074

为解决实际应用中临界导通模式(CRM)下boost转换器软开关时间求解不精确等问题,提出了一种针对非线性电容的分段等效电容模型,基于该模型计算得到最优软开关时间.首先介绍了适用于boost电路谷值开关/零电压开关实现的等效电路,得到软开... 详细信息

为解决实际应用中临界导通模式(CRM)下boost转换器软开关时间求解不精确等问题,提出了一种针对非线性电容的分段等效电容模型,基于该模型计算得到最优软开关时间.首先介绍了适用于boost电路谷值开关/零电压开关实现的等效电路,得到软开关谐振过程中的特征微分方程;然后根据非线性微分方程的线性化提出分段等效电容模型,计算软开关过程相关电压电流的解析解;最后利用所求得的解析解迭代得到最优软开关时间.实验结果表明:该方法求得的软开关时间与实际电路的软开关时间的误差在5 ns以内,利用所提出的分段等效电容模型计算的谷值开关/零电压开关时间足够准确,为临界导通模式下boost电路实现软开关提供了指导性的方法.

关键词：软开关分段等效电容模型谷值开关零电压开关临界导通模式 boost电路

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一种新型的CRM-Boost APFC控制方法

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电源学报 2024年第2期22卷 139-146页

作者：陈明城张卫平刘元超史本元张晓强北方工业大学节能照明电源集成与制造北京市重点实验室北京100144

介绍了Boost-APFC电路工作在临界导通模式下的优势。针对传统单相CRM-Boost APFC电压模式控制方法存在PI参数调试时间较长、调节效果较差、不稳定因素增加等不足,提出了一种有静态工作点的单相CRMBoost APFC电压模式控制方法,并通过PSI... 详细信息

介绍了Boost-APFC电路工作在临界导通模式下的优势。针对传统单相CRM-Boost APFC电压模式控制方法存在PI参数调试时间较长、调节效果较差、不稳定因素增加等不足,提出了一种有静态工作点的单相CRMBoost APFC电压模式控制方法,并通过PSIM仿真验证了该方法的优点。针对新型交错控制方法存在PI参数调试时间较长、不稳定因素增加等不足和需要额外使用一个电压控制电流源的情况,提出了一种改进型两相交错并联CRM-Boost APFC电压模式控制方法,并且完成了PSIM仿真,功率因数高达99.96%。制作了一台4kW的两相交错并联CRM-Boost APFC实验样机,并进行了实验调试,功率因数达到了99.66%,效率为98.02%。

关键词： Boost-APFC 临界导通模式静态工作点两相交错并联

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临界模式功率因数校正电路的仿真与实验研究

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电测与仪表 2008年第1期45卷 8-10,61页

作者：刘靖纳陈东阳王茂均冀建利石家庄铁道学院电气与电子工程分院石家庄050043 石家庄铁道学院数理系石家庄050043

介绍了一种用控制芯片MC33262组成500W的功率因数预调整器电路,分析了基于BOOST的临界模式功率因数校正电路的原理,推导了临界条件,并进行了PSPICE仿真和实验。实验结果证明能达到0.99以上的功率因数,总谐波畸变小于0.9,最后给出了实例。

关键词： PSPICE仿真功率因数校正临界导通模式

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单相PFC变换器的输入电流统一模型及功率因数的数字分析方法

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电气应用 2012年第23期31卷 74-78页

作者：刘峙飞周立新陈申杭州卧龙电气研究院

以临界导通模式(Boundary Conduction Mode,BCM)Boost PFC变换器为研究对象,分析了输入电流的过零畸变现象,并得到了输入电流时域模型。综合平均电流模式Boost PFC变换器的输入电流模型,提出了单相PFC变换器输入电流的统一模型以及该模... 详细信息

以临界导通模式(Boundary Conduction Mode,BCM)Boost PFC变换器为研究对象,分析了输入电流的过零畸变现象,并得到了输入电流时域模型。综合平均电流模式Boost PFC变换器的输入电流模型,提出了单相PFC变换器输入电流的统一模型以及该模型下功率因数数字分析方法。相比于传统的功率因数数字分析方法,提出的方法在运算速度和准确度上有了很大的提高。制作了一台200W的BCM Boost PFC变换器样机,样机测试结果验证了提出的分析方法的准确性。

关键词：单相PFC变换器临界导通模式输入电流统一模型功率因数数字分析

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