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四开关Buck-Boost变换器临界连续控制策略
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作者 马帅旗 张力蕾 +2 位作者 高思远 任思嘉 贺海育 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第7期2808-2816,共9页
为了解决四开关Buck-Boost(four-switch Buck-Boost, FSBB)变换器四边形电感电流控制策略中电感电流有效值和峰值较高的问题,提出了一种电感电流临界连续模式(boundary conduction mode, BCM)控制策略,通过将现有四边形电感电流控制策... 为了解决四开关Buck-Boost(four-switch Buck-Boost, FSBB)变换器四边形电感电流控制策略中电感电流有效值和峰值较高的问题,提出了一种电感电流临界连续模式(boundary conduction mode, BCM)控制策略,通过将现有四边形电感电流控制策略中不传输功率的续流阶段缩短至零,以降低电感电流有效值和峰值。首先,分析了FSBB变换器工作模态和电感电流在不同模式下的电流波形;其次,分析了FSBB变换器在全工况实现软开关的约束条件,获得电感电流的取值规则;接着,分析了不同模式下电感电流的变化情况,给出了临界连续模式下的控制方法,在输入输出压差较小时,通过提高第一阶段或第三阶段的占空比来提高输出功率,在输入输出电压压差较大时,使FSBB变换器工作在电感电流临界连续状态,有效地降低电感电流有效值和峰值;最后,搭建仿真模型,结果表明所提BCM控制策略可以实现零电压开通且有良好的动态响应能力。 展开更多
关键词 FSBB变换器 软开关 临界连续模式 电感电流有效值优化
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变导通时间控制临界连续模式反激PFC变换器 被引量:19
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作者 阎铁生 许建平 +2 位作者 张斐 何圣仲 董政 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第27期60-68,10,共9页
提出了一种变导通时间(variable on-time,VOT)控制临界连续模式(critical conduction mode,CRM)反激功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器的控制策略。引入输入电压和反激变压器辅助绕组电压参与CRM反激PFC变换器开关管的... 提出了一种变导通时间(variable on-time,VOT)控制临界连续模式(critical conduction mode,CRM)反激功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器的控制策略。引入输入电压和反激变压器辅助绕组电压参与CRM反激PFC变换器开关管的导通时间控制,解决了传统恒定导通时间(constant on-time,COT)控制CRM反激PFC变换器功率因数(power factor,PF)低和总谐波畸变(total harmonic distortion,THD)高的问题。分析传统COT控制CRM反激PFC变换器和VOT控制CRM反激PFC变换器的工作原理,实验验证结果表明,VOT控制CRM反激PFC变换器比传统COT控制CRM反激PFC变换器具有更高的PF值和更低的THD。 展开更多
关键词 临界连续模式 反激变换器 总谐波畸变 功率因数校正 变导通时间
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电流临界连续模式Boost PFC变换器最恶劣传导电磁干扰频谱分析 被引量:6
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作者 季清 阮新波 叶志红 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第24期32-41,7,共10页
由于开关频率在工频周期内变化,CRM Boost PFC变换器的传导电磁干扰(electromagnetic interference,EMI)频谱诊断和滤波器设计十分困难。通过分析CRM Boost PFC变换器开关管漏源极电压的谐波频谱,揭示开关频率变化对传导EMI峰值、准峰... 由于开关频率在工频周期内变化,CRM Boost PFC变换器的传导电磁干扰(electromagnetic interference,EMI)频谱诊断和滤波器设计十分困难。通过分析CRM Boost PFC变换器开关管漏源极电压的谐波频谱,揭示开关频率变化对传导EMI峰值、准峰值和平均值频谱的影响,指出传导EMI频谱低频段的好坏取决于共模和差模干扰的基波幅值。依据占空比与开关管漏源极电压基波幅值的关系,推导CRMBoost PFC变换器原始传导电磁干扰频谱最恶劣时的输入电压和负载条件,证明在该条件下变换器的传导电磁干扰频谱是相同的,并通过实验验证理论分析。 展开更多
关键词 传导电磁干扰 EMI频谱 EMI滤波器 功率因数校正 电流临界连续模式
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采用耦合电感的交错并联电流临界连续Boost PFC变换器 被引量:18
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作者 杨飞 阮新波 +2 位作者 杨洋 季清 叶志红 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期215-224,共10页
电流临界连续模式(CRM)的Boost功率因数校正(PFC)变换器具有输入功率因数高,二极管零电流截止等优点,采用交错并联技术可以有效降低输入电流脉动和输出电容电流有效值,有利于输入滤波器的设计,提升变换器的效率。本文将两路交错并联的CR... 电流临界连续模式(CRM)的Boost功率因数校正(PFC)变换器具有输入功率因数高,二极管零电流截止等优点,采用交错并联技术可以有效降低输入电流脉动和输出电容电流有效值,有利于输入滤波器的设计,提升变换器的效率。本文将两路交错并联的CRM Boost PFC变换器的两个独立电感反向耦合,以进一步减小电感的体积和重量。本文首先介绍耦合电感的基本原理,分析耦合电感对变换器开关频率、输入电流纹波已经磁链的影响,然后讨论了满足最低频率限制和电感不饱和的条件下,耦合电感的设计方法。耦合后最低开关频率仍满足要求且电感匝数可以减小。最后进行实验验证。 展开更多
关键词 电流临界连续模式 功率因数校正 交错并联 耦合电感
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临界连续模式单电感双输出Buck-Boost功率因数校正变换器 被引量:11
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作者 刘雪山 许建平 +2 位作者 王楠 陈章勇 贺明智 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第15期2379-2387,共9页
针对传统两级结构的多路输出功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器成本高、体积大的问题,提出临界连续模式单电感双输出Buck-Boost PFC变换器及其控制策略,分析其工作特性,通过对电感的分时复用控制,实现了两个输出支路的... 针对传统两级结构的多路输出功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器成本高、体积大的问题,提出临界连续模式单电感双输出Buck-Boost PFC变换器及其控制策略,分析其工作特性,通过对电感的分时复用控制,实现了两个输出支路的独立控制。相对于传统两级结构的多路输出变换器,减少了电感与控制器的数量,降低了变换器的体积与成本,提高了变换器的效率。实验结果验证了变换器高效率、高功率因数、低总谐波失真及两个输出支路的高输出精度控制特性。 展开更多
关键词 单电感双输出 功率因数校正 分时复用 临界连续模式 单级结构
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基于改进恒导通时间控制的临界连续导通模式Boost功率因数校正变换器 被引量:13
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作者 周玉婷 吴羽 +2 位作者 任小永 陈乾宏 张之梁 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第20期4329-4338,共10页
为改善临界连续导通模式(BCM)Boost功率因数校正(PFC)变换器输入电流总谐波畸变率(THD),该文提出一种改进恒导通时间(COT)控制,分析改进COT控制对输入电流THD和变换器效率的影响;通过改进电流过零检测(ZCD)电路实现电感电流过零信号的... 为改善临界连续导通模式(BCM)Boost功率因数校正(PFC)变换器输入电流总谐波畸变率(THD),该文提出一种改进恒导通时间(COT)控制,分析改进COT控制对输入电流THD和变换器效率的影响;通过改进电流过零检测(ZCD)电路实现电感电流过零信号的提前检测,补偿信号传播延时的影响,缩短甚至消除反向谐振过程,改善输入电流THD的同时不增加控制的复杂度。最后,该文搭建一台160W BCM Boost PFC变换器实验样机,验证所提改进COT控制的可行性和有效性。 展开更多
关键词 恒导通时间控制 无谐振 电流过零检测 临界连续模式 功率因数校正
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采用耦合电感的交错并联电流临界连续Boost PFC变换器输入差模EMI分析 被引量:9
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作者 杨飞 阮新波 +1 位作者 季清 叶志红 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期202-214,共13页
对采用耦合电感的两路交错电流临界连续模式Boost PFC变换器的前级差模传导电磁干扰(EMI)进行分析。首先给出了变换器输入电流的脉动幅值和频率表达式,分析了脉动电流谐波幅值的变化,然后通过接收机数学模型计算出传导差模干扰频谱,并... 对采用耦合电感的两路交错电流临界连续模式Boost PFC变换器的前级差模传导电磁干扰(EMI)进行分析。首先给出了变换器输入电流的脉动幅值和频率表达式,分析了脉动电流谐波幅值的变化,然后通过接收机数学模型计算出传导差模干扰频谱,并分析其变化规律,确定了最恶劣频谱出现的条件。依据数学上电流脉动幅值和干扰值的关系,提出一种计算最恶劣的干扰频谱出现条件的方法。最后通过实际测试验证了分析。 展开更多
关键词 电流临界连续模式 交错并联 耦合电感 EMI滤波器
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临界连续模式单电感双输出Buck功率因数校正变换器 被引量:7
8
作者 刘雪山 许建平 王楠 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期64-69,82,共7页
提出了一种临界连续模式(CRM)单电感双输出(SIDO)Buck功率因数校正(PFC)变换器及其控制策略,并分析了其工作特性。通过对电感的分时复用控制,实现了2个输出支路的独立控制。在输入电压接近各输出支路电压情况下,控制器限制了开关管的最... 提出了一种临界连续模式(CRM)单电感双输出(SIDO)Buck功率因数校正(PFC)变换器及其控制策略,并分析了其工作特性。通过对电感的分时复用控制,实现了2个输出支路的独立控制。在输入电压接近各输出支路电压情况下,控制器限制了开关管的最小关断时间,解决了工作于CRM时电感在输入电流过零点附近难以分时复用控制的问题,并抑制了电感在输入电流过零点附近的复用频率。相对于传统两级结构的多路输出PFC变换器,CRM SIDO Buck PFC变换器减少了控制器与电感的数量,降低了变换器的体积与成本,并提高了变换器的效率。实验结果验证了所提变换器高效率、高功率因数以及2个输出支路的高输出精度控制特性。 展开更多
关键词 BUCK 变换器 功率因数校正 单电感双输出 临界连续模式 单级结构 分时复用控制
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临界导电模式PFC电路的稳态特性 被引量:3
9
作者 刘树林 刘卫平 刘健 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2004年第4期496-499,506,共5页
以PFCboost电路为例,近似认为电感电流线性变化,得出了临界导电模式PFC电路的输入电流和输入电压的关系,基于能量守恒原理进一步得出输出电压与输入电压和开关导通时间的关系,讨论了变换器损耗的影响。仿真和实验结果验证了理论分析的... 以PFCboost电路为例,近似认为电感电流线性变化,得出了临界导电模式PFC电路的输入电流和输入电压的关系,基于能量守恒原理进一步得出输出电压与输入电压和开关导通时间的关系,讨论了变换器损耗的影响。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 临界导电模式 功率因数校正 开关变换器 稳态特性 pfc电路 电网
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临界不连续电流模式功率因数校正电路设计 被引量:4
10
作者 万山明 黄声华 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2003年第3期55-57,共3页
研究了电压型和电流型临界不连续电流模式的功率因数校正电路。采用MC332 6 0设计的 5 0 0WAC/DC变换器可以适应 90~ 2 6 5V电压变化范围 ,功率因数在 0 .
关键词 功率因数/校正 临界连续电流导通模式
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不连续导电模式Boost PFC变换器中快尺度不稳定性研究 被引量:1
11
作者 张笑天 张浩 马西奎 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2008年第3期58-62,共5页
导出了不连续导电模式Boost PFC变换器的异步切换映射数值模型。数值模拟发现,系统在输入电压周期里会出现快尺度边界碰撞分岔现象。通过研究电路系统模式的切换临界角的变化对快尺度不稳定性现象进行了详细的描述,同时分析了快尺度不... 导出了不连续导电模式Boost PFC变换器的异步切换映射数值模型。数值模拟发现,系统在输入电压周期里会出现快尺度边界碰撞分岔现象。通过研究电路系统模式的切换临界角的变化对快尺度不稳定性现象进行了详细的描述,同时分析了快尺度不稳定性对器件应力及系统功率因数的影响,给出了系统稳定性随一些参数变化的稳定性区域图。最后,实验验证了这种快尺度不稳定性现象的存在。这些结果对于实际电路的设计具有重要的参考价值。 展开更多
关键词 快尺度不稳定性 异步切换映射 BOOST pfc变换器 连续导电模式(DCM) 边界碰撞分岔
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临界连续模式下高功率LED驱动电源谐振控制方法 被引量:1
12
作者 郑则炯 张华 《电源学报》 CSCD 北大核心 2020年第4期123-130,共8页
针对传统LED驱动电源谐振控制方法电路控制谐波异常导致输出电流过冲、电压稳定控制效果差和时延高等问题,提出了临界连续模式下高功率LED驱动电源谐振控制方法。结合PFC和LLC半桥两种方式,控制LED驱动电源谐振部分的频率变化值,选取开... 针对传统LED驱动电源谐振控制方法电路控制谐波异常导致输出电流过冲、电压稳定控制效果差和时延高等问题,提出了临界连续模式下高功率LED驱动电源谐振控制方法。结合PFC和LLC半桥两种方式,控制LED驱动电源谐振部分的频率变化值,选取开关恒流源,选取FSFR2100集成控制芯片作为控制芯片。在临界连续模式下,计算高功率LED驱动电源电路中电感值、滤波电容,以此为参量依据,设定电路中的电压范围与最小开关频率、输出功率等,校正PFC电路控制谐波。以PFC控制器所计算的电流与电压数据为基础,计算谐振频率值,通过谐振网络部分调整电压增益,确保LED驱动电源开关管实现零电压开关,实现临界连续模式下高功率LED驱动电源谐振控制。实验结果表明,采用该方法进行谐振控制的LED驱动电源,工作效率和PF值分别保持在88%和0.99以上,并且开关损耗低,未出现电流过冲,输入电压与输出电流波形相同,整体控制效果较好。 展开更多
关键词 临界连续模式 高功率 LED驱动电源 谐振控制 零电压开关 电压增益
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单级反激式PFC连续模式下电流有效值计算 被引量:1
13
作者 刘平 郞文飞 《电子设计工程》 2011年第8期144-146,共3页
单级反激式连续工作模式下功率因数校正电路的输入电压在半个工频周期内呈正弦变化。变压器绕组中的电流是一系列梯形脉冲,并且脉冲宽度以及电流的变化率都随着输入电压的瞬时值变化。依据有效值定义推导出了变压器原副边电流有效值的... 单级反激式连续工作模式下功率因数校正电路的输入电压在半个工频周期内呈正弦变化。变压器绕组中的电流是一系列梯形脉冲,并且脉冲宽度以及电流的变化率都随着输入电压的瞬时值变化。依据有效值定义推导出了变压器原副边电流有效值的解析解;在相同的假设条件下,利用积分得出了电流有效值数值计算公式。解析解和数值解分析对比结果表明,两种计算结果具有很好的一致性。通过实验验证,用这种方法设计的变压器在同样温升的前提下,变压器体积大大减小。 展开更多
关键词 连续工作模式 反激式 单极pfc 有效值 NCP1651
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电流临界连续时PFC电路分析 被引量:1
14
作者 陈炜 赵修科 《南通工学院学报》 1997年第1期44-47,共4页
本文讨论了峰值电流型功率因数校正电路、电路中电感临界连续时频率变化的规律,分别推导了Boost、Boost/Buck和反激变换器的导通时间、截止时间与输入电压、输出电压、变换器中电感等参数的关系,指出了电路实用范围,... 本文讨论了峰值电流型功率因数校正电路、电路中电感临界连续时频率变化的规律,分别推导了Boost、Boost/Buck和反激变换器的导通时间、截止时间与输入电压、输出电压、变换器中电感等参数的关系,指出了电路实用范围,给出了最大和最小开关周期。利用这些关系,就可以进行电路设计。 展开更多
关键词 谐波 电力电子技术 pfc电路 电流临界连续
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临界连续模式功率因数校正器的高频数字控制研究
15
作者 蒋志宏 黄立培 蔡宣三 《电力电子》 2007年第2期7-10,共4页
本文提出了一种无需检测电感电流及其过零点的简单数字控制方案,实现了临界连续模式功率因数校正器的控制。取得了功率开关管的ZVZCS,消除了整流二极管和快恢复二极管的反向恢复带来的损耗,提高了变换器的效率和可靠性;另外,数字控制器... 本文提出了一种无需检测电感电流及其过零点的简单数字控制方案,实现了临界连续模式功率因数校正器的控制。取得了功率开关管的ZVZCS,消除了整流二极管和快恢复二极管的反向恢复带来的损耗,提高了变换器的效率和可靠性;另外,数字控制器克服了模拟IC控制器的开关频率限制问题,消除了输入电流的低频畸变,提高了功率因数;同时,也降低了输入电感的值,降低了成本的同时提高了功率密度。为实现中小功率数字控制功率因数校正器的产品化提供了一个良好的解决方案。 展开更多
关键词 功率因数校正器 临界连续模式 高频数字控制
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临界连续导通模式Boost功率因数校正变换器的工频调节控制方法 被引量:7
16
作者 罗欢 许建平 +1 位作者 何大印 沙金 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第11期16-26,共11页
提出了一种电感电流临界连续导通模式(critical conduction mode,CRM)Boost功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器的工频调节(line cycle adjusting,LCA)控制方法。LCA控制不需要误差放大器及相应的补偿网络,因此,具有瞬态... 提出了一种电感电流临界连续导通模式(critical conduction mode,CRM)Boost功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器的工频调节(line cycle adjusting,LCA)控制方法。LCA控制不需要误差放大器及相应的补偿网络,因此,具有瞬态响应速度快以及环路设计简单的优点,同时,LCA控制的运算量极低,适用于低成本,运算速度较慢的数字控制芯片。实验结果表明,与固定导通时间(constant on-time,COT)控制CRM Boost PFC变换器相比,LCA控制CRM Boost PFC变换器具有更快的瞬态响应速度以及相近的功率因数。 展开更多
关键词 功率因数校正 BOOST变换器 临界连续导通模式 快速瞬态响应
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MOSFET反向恢复特性对临界导通模式图腾柱Boost PFC的影响 被引量:6
17
作者 赵臣凯 吴新科 《机电工程》 CAS 北大核心 2018年第9期981-985,共5页
针对传统的临界导通模式计算方法没有考虑反向恢复,导致图腾柱Boost PFC实验结果与计算不符的问题,将线性拟合的方法应用到反向恢复的预测中。开展了考虑反向恢复的临界导通模式图腾柱Boost PFC的模态分析,建立了电感电流正向峰值和负... 针对传统的临界导通模式计算方法没有考虑反向恢复,导致图腾柱Boost PFC实验结果与计算不符的问题,将线性拟合的方法应用到反向恢复的预测中。开展了考虑反向恢复的临界导通模式图腾柱Boost PFC的模态分析,建立了电感电流正向峰值和负向电荷之间的关系,提出了线性拟合实验测量结果从而预测反向恢复的方法;在600 W临界导通模式图腾柱Boost PFC上,对预测反向恢复的方法进行了评价,进行了反向恢复对PFC影响的试验。研究结果表明:该方法能精确计算临界导通模式图腾柱Boost PFC的反向恢复,验证了反向恢复会显著增加电感电流,减小开关频率,并有助于拓展零电压开通范围。 展开更多
关键词 图腾柱Boost pfc 临界导通模式 反向恢复
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升压型临界连续模式功率因数校正技术的研究 被引量:1
18
作者 黄素芳 张文超 罗友 《杭州电子科技大学学报(自然科学版)》 2011年第2期25-28,共4页
该文详细分析了基于电流峰值控制、临界连续模式的升压型有源功率因数校正技术,并以MC33262专用集成芯片为核心设计一种宽电压输入、固定升压输出的AC/DC变换器,功率因数达0.994,总谐波含量低于10%。该技术同样适用于其它各类开关电源,... 该文详细分析了基于电流峰值控制、临界连续模式的升压型有源功率因数校正技术,并以MC33262专用集成芯片为核心设计一种宽电压输入、固定升压输出的AC/DC变换器,功率因数达0.994,总谐波含量低于10%。该技术同样适用于其它各类开关电源,提高功率因数,降低谐波干扰,提高电网的利用效率。 展开更多
关键词 有源功率因数校正 电流峰值控制 临界连续模式
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基于电压型临界导电模式控制器FAN7530的PFC电路设计 被引量:1
19
作者 毛兴武 《电源技术应用》 2007年第5期42-47,共6页
电压型临界导电模式(CRM)PFC控制器FAN7530,不需要整流的AC线路电压信息和乘法器电路。在介绍FAN7530的主要特性的同时,给出了基于FAN7530的100W PFC升压电路的设计程序和方法。
关键词 FAN7530 电压型临界导电模式控制器 pfc电路设计
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电流临界连续模式三相单管功率因数校正器分析
20
作者 朱冬姣 廖冬初 《湖北工学院学报》 2001年第2期9-12,15,共5页
引用单相功率因数校正技术恒定脉冲宽度控制方法 ,在对三相电路进行分析的基础上 ,提出了工作电流临界连续模式的三相单管功率因数校正器的计算机控制方案 ,给出了应用 MATL AB软件的仿真波形 .
关键词 功率因数校正 恒定脉冲宽度控制 临界电流连续 模式 计算机仿真 整流器 校正器
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