变导通时间控制临界连续模式反激PFC变换器 被引量：19

1

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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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

2

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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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

3

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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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

4

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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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

5

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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四开关Buck-Boost变换器临界连续控制策略

6

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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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：14

7

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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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

8

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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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

9

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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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

10

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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宽功率范围内采用电流临界连续状态＋恒频控制的光伏微逆变器 被引量：4

11

作者 阚加荣 吴云亚 +2 位作者 谢少军 汤雨 吴冬春 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2017年第12期3926-3933,共8页

小功率微逆变器常工作于电流断续状态(discontinuous conduction mode,DCM),为提高效率,可将其设计工作于电流临界连续状态(boundary conduction mode,BCM),但需付出变频控制、过高的驱动损耗和开关损耗的代价。为克服上述问题,提出一... 小功率微逆变器常工作于电流断续状态(discontinuous conduction mode,DCM),为提高效率,可将其设计工作于电流临界连续状态(boundary conduction mode,BCM),但需付出变频控制、过高的驱动损耗和开关损耗的代价。为克服上述问题,提出一种在宽功率范围内实现BCM的类谐振桥式微逆变器,引入可变电感作为能量缓冲器件,提出一种感值可扩展的方案,保证尽可能大的功率范围运行在BCM。提出一种BCM+DCM混合运行的控制策略,既保证了精度,又保证了动态特性。分析了所提方案在各方面的优势。350W实验样机验证了所提微逆变器性能优良。 展开更多

关键词 桥式微逆变器 可变电感 感值扩展 电流临界连续模式 电流断续模式

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基于反激变换器的高功率因数LED驱动电源设计 被引量：23

12

作者 沈霞 王洪诚 +2 位作者 蒋林 许瑾 方玮 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期140-143,共4页

针对传统的发光二极管(LED)驱动电源功率因数不高的问题,在需要隔离的场合选择反激电路作为主电路拓扑实现功率因数校正(PFC)和LED电流的控制。通过对反激电路的分析,证明了工作在临界连续模式下的反激电路可以实现PFC。该电源是采用反... 针对传统的发光二极管(LED)驱动电源功率因数不高的问题,在需要隔离的场合选择反激电路作为主电路拓扑实现功率因数校正(PFC)和LED电流的控制。通过对反激电路的分析,证明了工作在临界连续模式下的反激电路可以实现PFC。该电源是采用反激电路为主电路的单级PFC电路,能同时实现PFC和LED电流控制,相对2级功率因数校正电路,所用器件少,损耗低,在输入、输出需要隔离的场合是很好的选择。通过调试和实验测试证明了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 功率因数校正 LED驱动电源 反激变换器 临界连续模式

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基于SEPIC变换器的高功率因数LED照明电源设计 被引量：25

13

作者 沈霞 王洪诚 许瑾 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期41-46,共6页

针对LED驱动电源功率因数低的问题,依据LED照明电源的特点,选择SEPIC电路作为主电路拓扑实现功率因数校正(PFC)和LED电流控制。传统的SEPIC电路用于功率因数校正时都工作在断续模式下,通过对SEPIC电路的分析,证明了临界连续模式下SEPIC... 针对LED驱动电源功率因数低的问题,依据LED照明电源的特点,选择SEPIC电路作为主电路拓扑实现功率因数校正(PFC)和LED电流控制。传统的SEPIC电路用于功率因数校正时都工作在断续模式下,通过对SEPIC电路的分析,证明了临界连续模式下SEPIC电路也可以实现PFC,并推导出输入输出电压比和功率因数关系的公式,得出当输入输出电压比很小时,功率因数值很高。该电源用单级电路同时实现功率因数校正和LED电流控制,相对两级功率因数校正电路,所用器件少,损耗低,尺寸小,尤其适合空间狭小的照明电源电路。通过实验证明理论分析的正确性。 展开更多

关键词 半导体照明 功率因数校正 SEPIC变换器 临界连续模式

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一种高效率无桥双谐振功率因数校正变换器 被引量：17

14

作者 殷刚 许建平 陈章勇 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期201-207,共7页

在无桥Flyback功率因数校正(PFC)变换器中引入二次侧谐振电路,提出一种无桥双谐振PFC变换器。该变换器利用变压器二次侧漏感与谐振电容的谐振,减小了开关管关断电流,从而降低了开关管的关断损耗。同时,二次侧二极管实现零电流关断,有效... 在无桥Flyback功率因数校正(PFC)变换器中引入二次侧谐振电路,提出一种无桥双谐振PFC变换器。该变换器利用变压器二次侧漏感与谐振电容的谐振,减小了开关管关断电流,从而降低了开关管的关断损耗。同时,二次侧二极管实现零电流关断,有效抑制二极管的电压尖峰和振荡。接着分析变换器工作于临界连续模式(CRM)的工作原理和工作特性,给出变换器关键参数的设计原则。最后通过实验验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 功率因数校正 谐振 零电流关断 临界连续模式

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反激PFC变换器输出电压纹波分析 被引量：6

15

作者 阎铁生 许建平 +1 位作者 张斐 周国华 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期41-46,共6页

详细分析了断续导电模式(DCM)反激功率因数校正(PFC)变换器和临界连续导电模式(CRM)反激PFC变换器实现功率因数校正的工作原理。通过推导DCM和CRM反激PFC变换器的输入电流的表达式,证明2种变换器都可以实现PFC功能。进一步推导DCM和CRM... 详细分析了断续导电模式(DCM)反激功率因数校正(PFC)变换器和临界连续导电模式(CRM)反激PFC变换器实现功率因数校正的工作原理。通过推导DCM和CRM反激PFC变换器的输入电流的表达式,证明2种变换器都可以实现PFC功能。进一步推导DCM和CRM反激PFC变换器的输出电压纹波峰峰值的表达式,揭示了工作模式对PFC变换器的输出电压纹波的影响,发现CRM反激PFC变换器的输出电压纹波峰峰值比DCM反激PFC变换器的输出电压纹波峰峰值小。最后通过仿真和实验验证了理论推导的正确性。 展开更多

关键词 输出电压 纹波 断续模式 临界连续模式 功率因数校正 变换器 反激

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高精度高功率因数原边控制CRM反激LED驱动电源 被引量：6

16

作者 高旭 许建平 阎铁生 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2015年第11期69-74,共6页

研究了无光耦的原边控制(PSR)高功率因数临界连续导电模式(CRM)反激变换器的工作原理。针对高功率因数CRM PSR反激变换器输出电流精度受输入电压影响的问题,提出了一种新型高精度高功率因数CRM PSR反激变换器。通过引入输入电压前馈控制... 研究了无光耦的原边控制(PSR)高功率因数临界连续导电模式(CRM)反激变换器的工作原理。针对高功率因数CRM PSR反激变换器输出电流精度受输入电压影响的问题,提出了一种新型高精度高功率因数CRM PSR反激变换器。通过引入输入电压前馈控制,消除了输入电压对LED驱动电源输出电流精度的影响,最后通过实验验证了理论推导的正确性。 展开更多

关键词 原边控制 临界连续模式 反激变换器 输入电压前馈 LED驱动器

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基于开关管电压检测的图腾柱整流器控制方案 被引量：2

17

作者 徐厚建 姚文熙 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期1771-1776,共6页

分析现有电流过零检测方法,提出一种新的图腾柱整流器控制方法.该方法通过检测MOSFET源漏极之间的电压,并与阈值电压比较,其结果作为临界连续模式的下个开关开启信号,控制开关管导通,可以有效降低转换器的开关损耗和检测电路的损耗.分... 分析现有电流过零检测方法,提出一种新的图腾柱整流器控制方法.该方法通过检测MOSFET源漏极之间的电压,并与阈值电压比较,其结果作为临界连续模式的下个开关开启信号,控制开关管导通,可以有效降低转换器的开关损耗和检测电路的损耗.分析输入电流畸变的原因,给出变开通时间的解决方案,得到输入电流的总谐波失真(THD)为4.11%.通过两相交错并联大幅度降低了电路输入电流的纹波;制作3.3 kW两路交错并联的样机,并进行实验验证,结果表明:实测峰值效率达到98.97%. 展开更多

关键词 图腾柱无桥PFC 临界连续模式(PFC) 交错并联 变开通时间

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DCM-CRM Boost-Flyback单级PFC变换器 被引量：4

18

作者 阎铁生 李明洪 +3 位作者 陶权保 周国华 曹太强 王军 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2019年第11期152-158,共7页

为了实现功率因数校正(PFC)功能,单级Boost-Flyback变换器的前级Boost变换器通常工作在断续导电模式(DCM),为了实现高效率,通过控制使后级Flyback变换器工作在临界连续导电模式(CRM)。详细分析了变换器的工作原理和功率因数、中间储能... 为了实现功率因数校正(PFC)功能,单级Boost-Flyback变换器的前级Boost变换器通常工作在断续导电模式(DCM),为了实现高效率,通过控制使后级Flyback变换器工作在临界连续导电模式(CRM)。详细分析了变换器的工作原理和功率因数、中间储能电容电压、开关频率等相关工作特性,并搭建了60 W的实验样机,验证了此变换器能够仅使用1个开关管和1个峰值电流模控制器,同时实现PFC功能和恒定输出电压,且相比DCM-DCM,DCM-CRM Boost-Flyback单级PFC变换器在保持相同功率因数的前提下,提高了变换器的效率。 展开更多

关键词 Boost-Flyback 功率因数校正 单级 断续导电模式 临界连续导电模式 峰值电流模式

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