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关于交错并联CCM Boost PFC变换器的研究

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简介:
本文对交错并联CCM Boost PFC(功率因数校正)变换器进行了深入研究,探讨了其工作原理、性能优化及应用前景。 针对功率因数校正变换器电感电流连续导电模式(CCM)下两相交错并联Boost PFC变换器各支路不均流导致某一支路中开关管电流应力增大的问题,采用了一种占空比补偿电流控制策略。该策略在平均电流控制的基础上,在每条并联支路内部增加了一个补偿环,根据每个支路上的电流与给定输入电流一半之间的偏差来调整占空比,从而实现了两支路间的均流,并最终减小了开关管的电流应力。 通过建立仿真电路进行分析发现:在没有采用该控制策略的情况下,两条并联支路中的电流分别为5A和2.2A;其中5A支路上MOSFET的峰值电流为9.2A。而在应用占空比补偿电流控制策略后,两支路的电流均变为3.6A,并且两个MOS管的峰值电流均为6.8A。这表明该方法显著改善了并联电路中的均流效果,减少了开关管的电流应力,验证了采用占空比补偿电流控制交错并联CCM Boost PFC变换器的有效性。

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客服
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  • CCM Boost PFC
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    本文对交错并联CCM Boost PFC(功率因数校正)变换器进行了深入研究,探讨了其工作原理、性能优化及应用前景。 针对功率因数校正变换器电感电流连续导电模式(CCM)下两相交错并联Boost PFC变换器各支路不均流导致某一支路中开关管电流应力增大的问题,采用了一种占空比补偿电流控制策略。该策略在平均电流控制的基础上,在每条并联支路内部增加了一个补偿环,根据每个支路上的电流与给定输入电流一半之间的偏差来调整占空比,从而实现了两支路间的均流,并最终减小了开关管的电流应力。 通过建立仿真电路进行分析发现:在没有采用该控制策略的情况下,两条并联支路中的电流分别为5A和2.2A;其中5A支路上MOSFET的峰值电流为9.2A。而在应用占空比补偿电流控制策略后,两支路的电流均变为3.6A,并且两个MOS管的峰值电流均为6.8A。这表明该方法显著改善了并联电路中的均流效果,减少了开关管的电流应力,验证了采用占空比补偿电流控制交错并联CCM Boost PFC变换器的有效性。
  • BoostPFC设计(2011年)
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    本文介绍了在2011年设计的一种新型交错并联Boost型功率因数校正(PFC)变换器,通过优化电路结构提高了效率和稳定性。 Boost PFC变换器在引入交错并联技术后有效降低了器件的电流应力、输入电流纹波以及磁性元件的体积。本段落介绍了交错并联技术的基本原理,并分析了应用该技术后的Boost PFC电路的具体工作模式,从理论上推导出了电感值的设计原则。通过详细的损耗分析提供了优化器件的方法。实验结果表明,采用这种方案的PFC电路具有控制简单、功率因数高以及效率高的特点。
  • Boost PFC控制策略探讨
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    本文深入分析了交错并联Boost功率因数校正(PFC)变换器的工作原理,并详细探讨了几种有效的控制策略,旨在提高效率和稳定性。 针对交错并联Boost功率因数校正(PFC)变换器在电流临界模式(Critical Conduction Mode, CRM)下存在的过零检测复杂及输入电流波形畸变问题,本段落提出了一种创新的控制方法。该方法利用新型开关管电压检测电路,通过监测MOS管漏源电压,并经过比较器获得过零信号,实现了开关管的零电压开通或谷底开通,显著降低了开关损耗。此外,采用导通时间补偿策略来提高电感电流平均值,从而改善了由电感和MOS管寄生电容谐振引起的输入电流波形畸变现象。最后,设计并搭建了一台800 W的样机进行实验验证,结果证明该方法的有效性和可行性。
  • BoostPFC电路
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    交错并联Boost型PFC(功率因数校正)电路是一种高效电源技术,通过多路交错并行运行提高输入电流质量与转换效率。 交错并联Boost PFC电路包含两个开关管S1和S2,并且这两个开关管是交替导通的。其主电路拓扑结构如图3.4所示。 从上图可以看出,前级AC/DC电路的工作模式有四种: 模态1:S1、S2闭合,L1和L2充电,C放电。 模态2:仅开关管S1导通而S2关断时,电感L1充电且L2放电供给负载。 模态3:与模态1相似,此时两个开关管都处于闭合状态,并且两个电感同时进行充电操作。然而,在这种模式下C会继续放电,导致两端的电压下降。 模态4:当S2导通而S1关断时,L2开始充电并且L1将储存的能量释放给负载。 四种工作模式中的等效电路图如图3.5所示: 在模态1中,两个电感(L1和L2)同时进行充电操作。在此过程中,iL1和iL2线性增加而C两端的电压逐渐下降。 当进入模态2时,电流继续在线圈L1内上升并流入负载,与此同时电容C两端的电压开始回升,并且流经电感器L2中的电流会减少。 在模态3中,尽管两个电感仍然处于充电状态,但此时电路进入了放电阶段。因此,在这个模式下C两端的电压降低。 最后进入模态4时,iL2继续上升而同时iL1开始下降;另外值得注意的是在此期间电容C两端的电压有所回升。 本章节将根据PFC Boost电路的设计指标来列出两种具体类型的PFC电路参数计算和器件选型。设计的具体技术要求见表3.1所示。
  • Boost PFC整流电路Simulink仿真及单路Boost PFC THD分析(CCM模式)
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    本文利用Simulink工具对交错并联Boost功率因数校正(PFC)整流电路进行仿真,并深入分析了连续导电模式(CCM)下单路Boost PFC的总谐波失真(THD),为PFC设计提供了理论依据。 本段落探讨了交错并联Boost PFC整流电路的设计与仿真,并使用Simulink进行了单路Boost PFC的THD分析,在电感电流连续模式(CCM)下进行研究,同时介绍了功率因数校正芯片UCC28070的相关应用。
  • 三相Boost DC-DC设计与
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    本项目专注于设计和研发一种高效能的三相交错并联Boost DC-DC变换器,旨在提升电力电子设备中的功率密度及转换效率。 电压调整模块(VRM)广泛采用多相交错并联技术以实现快速动态响应,并显著降低输出电流纹波。本段落通过一个大功率的三相交错并联 Boost 变换器的设计实例,详细阐述了其工作原理及主要器件的选择与设计;论证了该技术在Boost DC/DC变换器中的多种优势,从而证明多相交错并联技术的先进性和实用性。
  • Simulink三通道双向Buck-Boost电压控制
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    本研究采用Simulink工具,探讨了三通道交错并联双向Buck-Boost变换器的电压控制策略,优化其性能和效率。 通过Simulink搭建的三通道交错并联双向buck-boost变换器采用电压外环、三个电流内环以及载波移相120°的控制策略。在Buck模式与Boost模式切换过程中,该系统能够避免过压和过流现象,并实现能量的双向流动。 此外,这种拓扑结构通过减少电感电流纹波并减小每相电感体积来提高电路响应速度。因此,在储能系统中可以应用此变换器。 整个仿真过程完全离散化处理,并使用了离散解析器;主电路和控制部分以不同的步长运行,使模型更接近实际情况。值得注意的是,所有控制与采样环节均为手工搭建,未采用Matlab自带的模块。
  • Simulink三通道双向Buck-Boost电压控制
    优质
    本研究聚焦于采用Simulink平台对三通道交错并联双向Buck-Boost变换器进行电压控制策略的研究与仿真分析,旨在提升系统的动态响应和效率。 通过Simulink搭建的三通道交错并联双向buck-boost变换器采用电压外环与三个电流内环,并使用120°载波移相控制方式。在该变换器中,从Buck模式切换到Boost模式时不会出现过压或过流现象,从而保证了能量可以双向流动。 此外,交错并联的拓扑结构有助于减少电感电流纹波、减小每相电感体积,并提高电路响应速度。这种设计适用于储能系统中的应用需求。 整个仿真过程完全离散化处理,使用的是离散解析器,主电路和控制部分以不同的步长运行,更接近实际操作环境。同时,在构建过程中所有控制与采样环节均自行搭建完成,未采用Matlab自带的模块进行辅助设计。
  • 3KVA双管正激与开发.pdf
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    本文档探讨了3KVA交错并联双管正激变换器的设计与实现,详细分析了其工作原理、性能优化及实际应用前景。 3KVA交错并联双管正激变换器的研究与开发 该文档主要探讨了3KVA交错并联双管正激变换器的设计和实现。通过对这种电路结构的深入研究,文章详细介绍了其工作原理、设计方法以及性能特点,并提供了实验数据来验证理论分析的有效性。