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基于元件复用的单相无桥倍压式功率因数校正变换器
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作者 丁明远 李浩昱 +2 位作者 赵雷 贲洪奇 王志亮 《电工技术学报》 北大核心 2025年第6期1840-1852,共13页
该文提出一类元件复用型单相无桥倍压式功率因数校正(PFC)电路拓扑,在Sepic、Cuk、Zeta型双变换单元无桥PFC拓扑的基础上,通过重构电流路径以实现双变换单元的合并,使元件利用率得以提高,同时交流侧的高功率因数特性以及相同输出电压下... 该文提出一类元件复用型单相无桥倍压式功率因数校正(PFC)电路拓扑,在Sepic、Cuk、Zeta型双变换单元无桥PFC拓扑的基础上,通过重构电流路径以实现双变换单元的合并,使元件利用率得以提高,同时交流侧的高功率因数特性以及相同输出电压下开关管的低电压应力优势被完全保留。该文详尽分析中间储能单元的换流过程以及电路结构的推衍过程,并进行拓扑的性能比较。考虑到电路工作原理分析过程的类似性,以Sepic型单相无桥倍压式PFC变换器为例,对其进行开关周期的模态分析,推导变换器的输入电流特性、稳态电压增益以及器件应力,并对相关电路参数进行设计。最后,搭建实验样机,实验结果验证了该拓扑推衍方案的可行性以及理论分析与参数设计的正确性。 展开更多
关键词 无桥功率因数校正(PFC)变换器 拓扑推衍 元件复用 倍压式结构
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PWM整流器轻载条件下网侧电流谐波分析与抑制 被引量:9
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作者 刘博 贲洪奇 +1 位作者 白银龙 孙绍华 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第A01期162-168,共7页
PWM整流器在轻载时网侧电流总谐波畸变率通常较高。针对这一现象,详细分析其网侧电流谐波的产生机理,指出死区效应、驱动信号谐波和电网电压谐波是导致网侧电流畸变的主要因素,并给出相应的谐波计算方法。针对网侧电流谐波成因复杂、很... PWM整流器在轻载时网侧电流总谐波畸变率通常较高。针对这一现象,详细分析其网侧电流谐波的产生机理,指出死区效应、驱动信号谐波和电网电压谐波是导致网侧电流畸变的主要因素,并给出相应的谐波计算方法。针对网侧电流谐波成因复杂、很难准确补偿的特点,提出一种抑制网侧电流谐波的自适应余弦内模控制方法,有效抑制了5、7、11、13、17、19等特征次谐波,并使其对系统稳定性的影响得到有效降低。实验结果验证了理论分析的正确性和控制方法的有效性。 展开更多
关键词 PWM整流器 谐波分析 余弦内模 轻载 网侧电流 谐波抑制
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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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一种具有宽输出调压范围与低电压应力的单级无桥隔离型PFC变换器 被引量:9
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作者 孙凯 贲洪奇 +2 位作者 孟涛 赵志强 丁明远 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第8期1991-2005,共15页
针对单级无桥隔离型功率因数校正(PFC)变换器存在开关管电压应力大,工作于降压模式时,总谐波畸变率(THD)高、功率因数(PF)低的问题,提出一种具有宽输出调压范围与低电压应力的单级无桥隔离型PFC变换器。该变换器采用双绕组分裂电容的结... 针对单级无桥隔离型功率因数校正(PFC)变换器存在开关管电压应力大,工作于降压模式时,总谐波畸变率(THD)高、功率因数(PF)低的问题,提出一种具有宽输出调压范围与低电压应力的单级无桥隔离型PFC变换器。该变换器采用双绕组分裂电容的结构,降低了开关管与二极管的电压应力。通过引入工频开关管,消除变换器工作于降压模式时的输入电流畸变,实现降压模式下的高功率因数,从而有效拓宽输出电压的调节范围。变换器工作于断续导通模式(DCM)时,可实现二极管的零电流关断(ZCS)。详细分析变换器的工作原理和运行特性,并通过软件进行仿真证明,最后通过搭建一台50W实验样机,验证了该变换器能工作于较宽输出电压范围,具有开关管电压应力小、功率因数高、控制简单和转换效率高等优点。 展开更多
关键词 单级无桥隔离型PFC变换器 宽输出调压范围 低电压应力 高功率因数
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电网不平衡条件下组合式三相单级全桥PFC变换器的运行特性及控制策略 被引量:5
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作者 王雪松 贲洪奇 +1 位作者 黄奕毅 孟涛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第8期2429-2438,共10页
首先简要介绍组合式三相单级全桥PFC变换器的电路构成与工作原理,简析该变换器采用常规(电压电流双闭环)控制策略在电网平衡条件下的运行特性。在此基础上,分两种情况详细分析电网不平衡条件下该变换器的运行特性,分析表明采用常规控... 首先简要介绍组合式三相单级全桥PFC变换器的电路构成与工作原理,简析该变换器采用常规(电压电流双闭环)控制策略在电网平衡条件下的运行特性。在此基础上,分两种情况详细分析电网不平衡条件下该变换器的运行特性,分析表明采用常规控制策略时,该变换器将同时存在输入电流含低次谐波、输出电压含低次纹波及各相功率不均衡的问题。为解决上述问题,基于电压电流双闭环控制策略提出一种含有两个比例因子和限幅环节的双比例因子(double scaling factor,DSF)控制策略,并分析各组成部分的功能与工作机理。最后,搭建实验平台,对上述内容进行实验验证。实验结果表明,DSF控制策略实现容易、效果良好,可同时解决上述电流谐波、电压纹波和功率不均衡问题。 展开更多
关键词 电网不平衡 组合式三相PFC 控制策略 低次谐波 低次纹波 功率均衡
原文传递
带有死区时间补偿及电容电压平衡功能的二极管钳位型三电平逆变器数字调制方法 被引量:6
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作者 宁继超 贲洪奇 +1 位作者 王雪松 孟涛 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第20期6444-6461,共18页
针对二极管钳位型三电平逆变器存在的电容电压平衡问题和死区时间导致的输出波形失真问题,该文在分析死区时间对输出波形失真及电容电压平衡影响的基础上,提出一种可用于高频逆变器的数字调制方法及具体实现形式,分析量化与采样环节、... 针对二极管钳位型三电平逆变器存在的电容电压平衡问题和死区时间导致的输出波形失真问题,该文在分析死区时间对输出波形失真及电容电压平衡影响的基础上,提出一种可用于高频逆变器的数字调制方法及具体实现形式,分析量化与采样环节、数字隔离器件传输延时及采样时钟对所提方法的影响,并给出开关时钟分频倍数的设计准则。该方法独立于闭环控制系统其他环节,无需电流采样,实现容易且易于集成在数字控制器中;无需控制环路运算,可适用于更高开关频率和输出频率。仿真和实验表明,所提方法在不同开关频率、不同死区时间和不同负载类型下均能有效地降低死区时间导致的输出波形失真现象,且能够很好地解决电容电压平衡问题。此外,所提方法在开关频率高达400 kHz的情况下仍具有良好的效果。 展开更多
关键词 三电平逆变器 电容电压平衡 死区时间补偿 数字调制 输出波形失真
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一种组合式宽输入高效率DC-DC变换器 被引量:3
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作者 李劲晖 贲洪奇 +1 位作者 朱俊函 宁继超 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期13-23,共11页
针对车载DC-DC变换器输入电压变化范围大的问题,提出一种组合式宽输入高效率DC-DC变换器。该变换器包括飞跨电容(FC)型三电平Buck电路和LLC谐振电路两部分,FC三电平Buck电路输出端口与LLC谐振电路输入端口串联,通过控制FC三电平Buck电... 针对车载DC-DC变换器输入电压变化范围大的问题,提出一种组合式宽输入高效率DC-DC变换器。该变换器包括飞跨电容(FC)型三电平Buck电路和LLC谐振电路两部分,FC三电平Buck电路输出端口与LLC谐振电路输入端口串联,通过控制FC三电平Buck电路占空比实现输出电压调节以适应宽输入电压范围,同时三电平结构降低了开关管电压应力、减小了损耗;LLC谐振电路传输负载所需全部功率,采用定频开环控制以获得高效率和稳定增益,同时实现了电气隔离。详细分析了组合式变换器的拓扑结构、直流增益以及工作效率,并与相同电路构成的级联式变换器进行了效率特性对比,根据组合式变换器的拓扑结构和工作特性,提出一种解耦控制策略,实现输出电压稳定和飞跨电容电压平衡,最后搭建了一个200~400 V输入、12 V/20 A输出的实验电路进行验证,实验结果表明所提组合式变换器的正确性和可行性。 展开更多
关键词 组合式变换器 飞跨电容型三电平Buck LLC 宽输入电压范围 高效率 解耦控制
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有源箝位ZVZCS全桥变换器副边寄生振荡抑制的研究 被引量:4
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作者 周迪 贲洪奇 黄奕毅 《电源学报》 CSCD 北大核心 2019年第1期10-20,共11页
为实现滞后臂开关管的零电流开关,在移相全桥变换器功率变压器的副边加入了有源箝位电路。同时,该有源箝位环节还能对输出整流二极管上的寄生振荡起到很好地抑制作用。为分析有源箝位环节的抑制作用及有源箝位环节相关参数对抑制作用的... 为实现滞后臂开关管的零电流开关,在移相全桥变换器功率变压器的副边加入了有源箝位电路。同时,该有源箝位环节还能对输出整流二极管上的寄生振荡起到很好地抑制作用。为分析有源箝位环节的抑制作用及有源箝位环节相关参数对抑制作用的影响,将有源箝位环节对输出整流二极管寄生振荡的抑制过程分为两个阶段进行深入分析,并详细讨论了两个关键参数对寄生振荡抑制效果的影响及其设计原则。最后,通过1台4.8 kW/300 V、开关频率为20 kHz的实验样机对理论分析及有源箝位环节对输出整流二极管寄生振荡的抑制作用进行了验证。 展开更多
关键词 有源箝位 零电压零电流开关ZVZCS 全桥变换器 寄生振荡
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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
Single-stage full-bridge power factor correction(PFC)technique is all effective solution to eliminate the pollution produced by power electronic equipment.To restrain the DC.1ink voltage and reduce the voltage stress ... Single-stage full-bridge power factor correction(PFC)technique is all effective solution to eliminate the pollution produced by power electronic equipment.To restrain the DC.1ink voltage and reduce the voltage stress of the switches.an active power clamp circuit is used in this converter as shown in Fig 1. 展开更多
关键词 power factor correction(PFC)conveter single stage full bridge active clamp input inductor over current buck staringupmode
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