Boost PFC变换器数字控制研究

单周期功率因数校正(Power Factor Correction,PFC)技术无需采样输入电压和乘法器,具有动态响应速度快、抗电源扰动能力强的特点。在分析单周期控制Boost PFC变换器工作原理的基础上,给出了单周期PFC技术的数字实现方案以及控制方程。基于动态逻辑库(Dynamic Link Library,DLL)模块建立数字控制PFC系统模型并应用Psim软件完成仿真验证,再以TMS320F28027为控制核心,搭建Boost PFC变换器的实验平台进行实验。仿真和实验均表明数字控制方案可以较好地实现PFC,证明了所提方案的优良性能。实验电路测试获得的功率因数达到0.99以上,输入电流THD值小于11%。     

Boost型功率因数校正变换器的数字控制研究

数字控制逐渐和电力电子应用紧密结合，功率因数校正是电力电子技术的一个重要应用。文中针对Boost型功率因数校正电路建立了平均电流控制的数学模型，基于Motorola新型号DSP56F8323的高性能特性，完成了数字控制的功率因数校正应用原理样机，给出了详细的系统设计和控制参数。     

一种用于数字PFC的嵌入式SARADC

设计了一个用于数字PFC(功率因数校正)的12位精度的逐次逼近(SAR)A/D转换器.对DAC模块中出现的电容寄生问题进行了详细分析,针对性提出了一种1-6-5式的新型电容分段结构,并采用伪差分结构消除电荷注入和时钟馈通引入的一阶效应,使ADC性能有很大提高.上述设计在0.35μm CMOS工艺下完成,目前该芯片正在流片中.仿真结果表明,在采样频率为0.98MSPS,输入信号为50kHz时,新型分段结构ADC的信噪比SNR与无杂散动态范围SFDR较六六分段约有6%的提高.     

一种Boost型PFC电路控制芯片的设计

设计了一种Boost型功率因数校正(Power Factor Correction,PFC)电路的控制芯片.PFC控制策略采用以前研究工作中提出的一种全新方式,适用于CMOS工艺来制备专用控制芯片.通过对这种新控制方式的分析,首先划分出了实现芯片控制电路所需的功能模块,再对各个模块进行了具体的电路设计.模拟结果证实了整体电路能够实现设计要求.     

一种改善PFC变换器输入电流过零畸变的方法

功率因数校正（PFC）变换器普遍存在输入电流在输入电压过零点附近发生畸变的现象。文中详细分析了PFC变换器输入电流在输入电压过零点附近产生畸变的原因,指出了Boost PFC变换器的输入电流超前于输入电压是导致位移因数不为1和输入电流过零畸变的主要原因;提出了根据输入电流在输入电压过零时刻的值实时修正参考输入电压的初相角,以改善PFC变换器输入电流过零畸变的数字控制方法。仿真结果证明了文中所提出的方法的有效性,特别是在400Hz输入电压下有很好的效果。     

基于dsPIC的数字控制PFC研究

文章基于dsPIC30F6014数字信号控制器（DSC）,实现了单相Boost功率因数校正器的全数字控制。开关电源的数字控制实现可采用先进的控制策略,简化系统的结构,缩小体积,提高系统性能。文中提供了单相Boost PFC变换器的完整数字控制解决方案。首先给出了PFC控制系统参数的选择方法;然后讨论了基于dsPIC的Boost PFC的解决方案,包括主电路参数的确定、系统结构和软件设计;最后给出了1000W功率等级的仿真和实验结果,验证了数字控制PFC的优良系统性能。     

一种Boost型PFC电路在DCM下的恒频控制方案

通过对Boost型变换器在不连续导电模式DCM(Discontinued Conduction Mode)下平均电感电流的分析,得到了在恒 频状态下实现功率因数校正 PFC ( Power Factor Correction)时,功率开关管所需的开启时间与输入、输出电压之间的数学关系,并结合实际电路设计,提出了一种PF...     

一种基于4H-SiC JBS二极管的Boost型PFC电路

传统Si基快恢复二极管(FRD)在应用时由于反向恢复电流大、漏电流高等问题限制了电力电子电路的性能提升.基于此,提出了一种4H-SiC结势垒肖特基(JBS)二极管在功率因数校正(PFC)电路中的应用方案.首先测试比较了制备的4H-SiC JBS和Si FRD的关键电学参数,指出反向恢复特性是影响器件损耗的关键;然后介绍...     

图腾柱Boost PFC电路的单周期实现方案

功率因数校正电路的一个重要发展方向是进一步提高转换效率。Totem-Pole Boost功率因数校正电路由于省略了整流桥,理论上可获得更高的效率。文中分析了其工作原理,提出了一种运用现有传统Boost PFC控制芯片实现该拓扑的简单方法。通过计算机仿真和试验验证,证明该方案的可行性。并依据试验结果,指出该拓扑的主要缺陷,展望其应用前景。     

单相Boost型功率因数校正电路的数字控制策略研究

基于数字控制的功率因数校正(PFC)的主要设计难点是PFC数字控制策略的设计和控制参数的选择.在大功率PFC数字控制策略的研究当中,数字平均电流控制策略和数字预测电流控制策略的研究比较广泛和成熟,文中着重研究了这两种控制策略.     

High static gain single-phase PFC based on a hybrid boost converter

In this paper, a single-phase unity power factor rectifier, based on a hybrid boost converter, resulting from the integration of a conventional dc–dc boost converter and a switched-capacitor voltage doubler is proposed, analysed, designed and tested. The high-power rectifier is controlled by two feedback loops with the same control strategy employed in the conventional boost-based rectifier. The main feature of the proposed rectifier is its ability to output a dc voltage larger than the double of the peak value of the input line voltage, while subjecting the power switches to half of the dc-link voltage, which contributes to reducing the cost and increasing the efficiency. Experimental data were obtained from a laboratory prototype with an input voltage of 220 Vrms, line frequency of 60 Hz, output voltage of 800 Vdc, load power of 1000 W and switching frequency of 50 kHz. The efficiency of the prototype, measured in the laboratory, was 96.5% for full load and 97% for half load.     

一种用于数字控制DC-DC转换器的近似时间最优轨迹预测法

The purpose of this paper is to present a novel trajectory prediction method for proximate time-optimal digital control DC-DC converters. The control method provides pre-estimations of the duty ratio in the next several switching cycles, so as to compensate the computational time delay of the control loop and increase the control loop bandwidth, thereby improving the response speed. The experiment results show that the fastest transient response time of the digital DC-DC with the proposed prediction is about 8/μs when the load current changes from 0.6 to 0.1A.     

A sampling algorithm for digitally controlled boost PFC converters

Digital control of a boost power factor correction (PFC) converter requires sampling of the input current. As the input current contains a considerable amount of switching ripple and high frequency switching noise, the choice of the sampling instant is very important. To avoid aliasing without employing a (very) high sampling frequency, the sampling is synchronized with the pulse width modulation (PWM). Sampling algorithms employing this technique successfully reject the input current ripple but are not immune to the high frequency switching noise present on all sampled signals. Therefore, a new sampling algorithm, called alternating-edge-sampling and intended for center-based or symmetric PWM, is deduced with as most important features: switching noise immunity, straightforwardness, accurate measurement of the averaged input current and the need for only few processor cycles. The operating principle, design issues and a theoretical study of the input current error induced by the sampling algorithm due to sampling instant timing errors are derived. All theoretical results are validated experimentally for a digitally controlled boost PFC converter switching at 50 kHz.     

多DSP平台下性能预测算法

针对传统多处理器高性能信号处理系统的设计过程中,因难以预先掌握系统的性能表现而导致系统设计效率低、周期长的问题,本文提出采用系统性能预测的方法,提前掌握系统性能,提高设计成功率。根据上述算法,在实际平台上实现了一套性能预测软件系统。对多DSP处理器平台上的程序实例的性能测试表明,对于系统延时、运行通信开销比、负载均衡和效率4个指标,该软件系统的预测结果和实测结果误差不超过2%。该系统建模和性能预测方法,能够在系统性能评估以及系统设计流程的改进中得到应用。     

基于单周期控制的交互式PFC数字控制技术

分析了单周期功率因数校正(PFC)技术的工作原理,提出了单周期PFC技术的数字控制方案,并将其应用到大功率交互式PFC系统。采用TI公司的TMS320F28035DSP芯片,设计了一套单周期交互式PFC的数字控制系统,对单周期交互式PFC技术的数字控制方案进行了实验验证。实验结果表明了该数字控制方案的可行性。     

一种非线性控制的PFC Cuk AC/DC变换器

主要分析了不连续导电(DCM)模式下，基于非线性单周期控制的Cuk有源PFC电路的工作原理，给出了设计实例和仿真结果，证明了理论分析的正确性。     

提高PFC性能的策略综述

PFC的性能是影响其应用的重要原因，根据近年来的发展介绍了常用的提高PFC性能的策略，并用功率流理论对这些方法的效率及特点进行了比较分析，说明了各种方案的优缺点。     

PFC控制技术的一种改进方案

文章首先指出了目前ＰＦＣ所用控制技术的缺陷，然后提出了一各改进方案，并从理论分析和仿真验证的角度证明了改进方案的可行性和先进性。