Buck型单开关整合式功率因数校正变换器

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作者 文娅 万宇阳 +2 位作者 刘雪山 肖剑桥 王海东 《电源学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期49-56,共8页

传统的Buck功率因数校正PFC(power factor correction)变换器存在谐波电流大的缺点,限制了其应用范围。提出并分析了一种Buck型单开关整合式功率因数校正变换器。该变换器由一个Buck PFC变换器和一个Buck-Boost PFC变换器通过一个开关... 传统的Buck功率因数校正PFC(power factor correction)变换器存在谐波电流大的缺点,限制了其应用范围。提出并分析了一种Buck型单开关整合式功率因数校正变换器。该变换器由一个Buck PFC变换器和一个Buck-Boost PFC变换器通过一个开关管整合而成,简化了控制;同时,采用恒导通时间控制,消除了Buck PFC变换器输入电流的死区;结合Buck和Buck-Boost变换器的优势,在全输入电压范围下可以实现高功率因数和高效率。介绍并分析了该变换器的电路结构、工作原理、稳态特性以及设计思路,最后,搭建了一台56 W的实验样机,验证了分析结果的正确性。 展开更多

关键词 功率因数校正 电流谐波 Buck PFC变换器 整合式

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近正弦输入电流三相整流器的分析和参数设计 被引量：11

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作者 陈仲 朱银玉 +1 位作者 邱岩 叶金鑫 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第36期29-34,共6页

研究一种低输入电流谐波的三相不控整流器。该整流器由输入电感、三相整流桥以及与整流二极管并联的电容组成,通过在交流侧加电感和在二极管上并联电容来改善网侧电流波形,提高功率因数。在分析该整流器3个工作模式的基础上,结合该电路... 研究一种低输入电流谐波的三相不控整流器。该整流器由输入电感、三相整流桥以及与整流二极管并联的电容组成,通过在交流侧加电感和在二极管上并联电容来改善网侧电流波形,提高功率因数。在分析该整流器3个工作模式的基础上,结合该电路的特性,提出一种相应的参数设计方案,给出参数的优化设计公式。利用这些公式设计了3台工作于不同模式的整流器,并通过实验进行验证和分析。结果表明该整流器与传统三相整流器相比,可显著降低输入电流的谐波含量,且在额定工作点附近可获得接近1的功率因数,从而证明了参数设计方法的正确性,可作为设计低输入电流谐波的三相不控整流器的参考依据。 展开更多

关键词 电力电子 整流器 AC-DC功率变换器 谐波 三相功率因数校正

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基于模型预测控制的单位功率因数电流型PWM整流器 被引量：42

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作者 李玉玲 鲍建宇 张仲超 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第19期60-64,共5页

传统的模型预测控制(model predictive control,MPC)采用基于脉冲响应的非参数模型作为预测控制模型,计算复杂,很难直接应用到快速的实时控制系统领域。该文提出了一种改进的MPC,并将此改进的MPC技术成功地引入到电流型PWM整流器(curren... 传统的模型预测控制(model predictive control,MPC)采用基于脉冲响应的非参数模型作为预测控制模型,计算复杂,很难直接应用到快速的实时控制系统领域。该文提出了一种改进的MPC,并将此改进的MPC技术成功地引入到电流型PWM整流器(current source PWM rectifiers,PWM-CSR)的功率因数校正系统中。改进的方法从PWM-CSR控制量与被控制量的传递函数入手,得出整流器的一阶差分方程作为预测控制模型,同时省略传统模型预测控制(MPC)中参考轨迹这一不确定因素,因而克服了传统MPC计算量大,实现困难的缺点,并保留了传统MPC反馈校正、滚动优化的优点。在用DSPTMS320LF2407A为开发平台的实验样机结果表明:改进的MPC用于PWM-CSR的功率因数校正系统中,具有优良的稳定控制性能和快速的动态响应性能。 展开更多

关键词 电流型脉冲宽度调制整流器 功率因数校正 模型预测控制

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三相大功率焊接逆变电源的网侧电流谐波抑制 被引量：7

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作者 陈树君 殷树言 +2 位作者 卢振洋 冯雷 李亮玉 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期205-210,共6页

逆变焊接电源改善了焊机的效率和 控制性能，但 是却提高了 焊机输入电 流的谐波畸 变水平。有源功率因数校正技术通过电力电子元件的开关作用来消除非 线性负载的谐波电流，使来自 电网的电流是正弦波。本文分析了焊接逆变电源的功率... 逆变焊接电源改善了焊机的效率和 控制性能，但 是却提高了 焊机输入电 流的谐波畸 变水平。有源功率因数校正技术通过电力电子元件的开关作用来消除非 线性负载的谐波电流，使来自 电网的电流是正弦波。本文分析了焊接逆变电源的功率因数和输入电流 谐波畸变的关系，提出了一种 连续电流输入的三相功率因数校正电路的方案，其连续 的正弦电流 输入是通过 采用平均电 流控制技术 实现的。谐波抑制方案的理论分析通过数字仿真结果进行了验证。一台１０ｋ Ｗ 样机的部分试验结果例证了三相功率因数校正电路的工作过程。 展开更多

关键词 弧焊逆变电源 有源滤波器 电流谐波 焊接

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单开关Buck-Flyback功率因数校正变换器 被引量：21

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作者 王楠 许建平 刘雪山 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期679-687,共9页

针对传统Buck功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器输入电流谐波分量高的问题,提出一种单开关Buck-Flyback PFC变换器。它由Buck PFC变换器与Flyback PFC变换器的输入和输出分别并联并合并主开关管而构成。当输入电压低于... 针对传统Buck功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器输入电流谐波分量高的问题,提出一种单开关Buck-Flyback PFC变换器。它由Buck PFC变换器与Flyback PFC变换器的输入和输出分别并联并合并主开关管而构成。当输入电压低于输出电压时,变换器工作于Flyback模式,消除了传统Buck PFC变换器的输入电流死区,进而降低了输入电流谐波。分析工作在断续模式的单开关Buck-Flyback PFC变换器的输入电流特性,理论分析表明,该变换器可在全电压输入范围内获得高功率因数与低总谐波失真率,满足IEC 61000-3-2 C类法规对输入电流各次谐波的要求。最后,通过一台96 W实验样机验证理论分析的正确性。 展开更多

关键词 Buck-Flyback变换器 功率因数校正 单开关 低总谐波失真率 电流谐波

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无桥拓扑有源PFC的理论和仿真研究 被引量：10

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作者 陶玉波 田虎 +1 位作者 杨承志 林弘 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2011年第13期83-90,共8页

针对传统有源Boost-PFC的功率开关器件开关导通损耗大,承受较高的电压、电流和热应力的不足之处,提出了一种新型的无桥有源PFC电路(BLPFC)结构。该电路用两个IGBT取代了传统整流桥下桥臂的两个整流二极管,并采用双闭环平均电流控制策略... 针对传统有源Boost-PFC的功率开关器件开关导通损耗大,承受较高的电压、电流和热应力的不足之处,提出了一种新型的无桥有源PFC电路(BLPFC)结构。该电路用两个IGBT取代了传统整流桥下桥臂的两个整流二极管,并采用双闭环平均电流控制策略,使之具有传统PFC提高功率因数和降低电网谐波的特点,又具有提高系统开关器件效率,降低系统损耗,发热和成本的优点。利用Matlab/Simulink的SimPowerSystems工具包对设计的BLPFC电路进行仿真,仿真结果表明,与传统的有源PFC相比,无桥有源PFC电路能够很好地提高系统的效率,降低开关器件损耗,抑制电流谐波,且输入电流能够很好地跟踪输入电压波形。 展开更多

关键词 有源PFC 无桥PFC 仿真研究 功率因数校正 双闭环电流控制策略

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基于零序谐波电流注入的三相功率因数校正技术研究 被引量：13

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作者 曹建安 裴云庆 王兆安 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第16期92-96,共5页

提出一种基于零序电流注入的三相高功率因数校正拓扑电路,采用四芯柱三相变压器实现零序电流注入,控制输入电流,使其瞬时跟踪整流输出电压的正半周和负半周波形,在三相无中线的电源系统中实现了装置输入的高功率因数,抑制了电力电子装... 提出一种基于零序电流注入的三相高功率因数校正拓扑电路,采用四芯柱三相变压器实现零序电流注入,控制输入电流,使其瞬时跟踪整流输出电压的正半周和负半周波形,在三相无中线的电源系统中实现了装置输入的高功率因数,抑制了电力电子装置的网侧电流谐波。同时,该文分析了电网电压不对称不影响零序电流注入电路,实验结果也表征了这点。最后,通过对实验装置的测试,给出了实验结果,验证了本文提出的高功率因数校正拓扑电路是正确性的。 展开更多

关键词 电力电子 谐波 零序电流 三相功率因数校正 四芯柱三相变压器

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Boost PFC变换器的动态斜坡补偿策略分析与设计 被引量：11

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作者 卢伟国 方慧敏 +1 位作者 杨异迪 周雒维 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期1-6,共6页

传统斜坡补偿方式可以有效抑制峰值电流模式,控制Boost功率因数校正(PFC)变换器系统的次谐波振荡不稳定现象,但是同时会造成电流过零处的死区问题,从而引起较大的被控平均电流畸变和功率因数恶化问题。对此提出一种动态斜坡补偿控制新思... 传统斜坡补偿方式可以有效抑制峰值电流模式,控制Boost功率因数校正(PFC)变换器系统的次谐波振荡不稳定现象,但是同时会造成电流过零处的死区问题,从而引起较大的被控平均电流畸变和功率因数恶化问题。对此提出一种动态斜坡补偿控制新思路,有效改善斜坡补偿方式存在的电流畸变问题,同时能确保对次谐波振荡的抑制。基于系统输入输出的准稳态关系导出了所提动态斜坡补偿的控制方程,其相应实现电路简单可行。进一步分析了被控平均电流的谐波畸变特性,给出了斜坡补偿方式和所提动态斜坡补偿方式下平均输入电流的谐波分解结果,从理论角度说明了所提控制的改进补偿效果。仿真结果与理论结果基本相吻合,所得的实验结果很好地证实了所提动态斜坡补偿控制的可行性,也证实了理论分析结论的正确性。 展开更多

关键词 功率因数校正 BOOST变换器 动态斜坡补偿 谐波畸变特性 峰值电流模式

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注入式混合型有源电力滤波器直流侧过电压产生的机理及抑制方法 被引量：2

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作者 帅智康 罗安 +2 位作者 刘定国 孙贤大 舒适 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第9期144-150,共7页

注入式混合型有源电力滤波器是一种应用较为广泛的谐波治理装置,一般采用不可控整流电路来维持直流侧电压。但是当电网谐波电压含量较高时系统中存在的直流侧过电压现象严重威胁着有源滤波系统的安全,目前对这方面的研究很少。本文在分... 注入式混合型有源电力滤波器是一种应用较为广泛的谐波治理装置,一般采用不可控整流电路来维持直流侧电压。但是当电网谐波电压含量较高时系统中存在的直流侧过电压现象严重威胁着有源滤波系统的安全,目前对这方面的研究很少。本文在分析注入式混合型有源电力滤波器工作原理的基础上,着重探讨了IHAPF系统直流侧过电压产生的机理。从谐波治理效果和系统安全性等方面研究了直流侧过电压对注入式混合有源滤波系统性能产生的影响,提出了从优化注入支路参数和改进APF主电路结构等方面提高系统安全性的方法。根据本文所述方法,为某冶炼厂研制了"注入式混合型大功率有源滤波系统",运行结果表明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 谐波电压 谐波电流 能量泄放回路 PWM整流器 直流侧电压 有源电力滤波器

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面向电流源型PWM整流器直流侧电压的多环路控制策略 被引量：15

10

作者 郭强 周琛力 李山 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第8期2051-2063,共13页

三相电流源型PWM整流器作为低压直流配电系统有源前端时,因网侧LC滤波环节和直流侧电容的存在使系统控制难度增加。首先,在同步旋转坐标系下建立电压定向数学模型,通过控制网侧电流d轴与q轴分量,完成系统有功、无功功率的独立控制;其次... 三相电流源型PWM整流器作为低压直流配电系统有源前端时,因网侧LC滤波环节和直流侧电容的存在使系统控制难度增加。首先,在同步旋转坐标系下建立电压定向数学模型,通过控制网侧电流d轴与q轴分量,完成系统有功、无功功率的独立控制;其次,基于相量法提出一种电容电流补偿方法,仅构建电容电压前馈通道,实现间接电流控制策略下功率因数校正;然后,采用电容电压反馈有源阻尼法对网侧LC谐振进行抑制,详细分析反馈增益对系统稳定性的影响;此外,该文通过在内环引入直流侧电感电流反馈以及阻尼因子,进一步改善系统性能;之后,利用频域法与根轨迹法对整个控制环路进行分析,辅助Matlab/SISO设计工具,在离散域中直接优化设计控制器零点位置与环路增益;最后,通过仿真和实验结果验证了所提出方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 电流源型整流器 多环路 有源阻尼 功率因数补偿 控制器设计

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基于T型APF的三相整流器及其控制策略 被引量：3

11

作者 韩杨 曼苏乐 +2 位作者 姚钢 周荔丹 陈陈 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期120-126,共7页

提出一种基于T型有源滤波器(APF)的三相整流器拓扑结构,给出了系统主电路参数设计方法,建立了T型APF的数学模型,设计了两种控制策略并进行了比较研究,即仅采用系统电流反馈控制策略和系统电流反馈控制与负载电流前馈控制相结合的控制策... 提出一种基于T型有源滤波器(APF)的三相整流器拓扑结构,给出了系统主电路参数设计方法,建立了T型APF的数学模型,设计了两种控制策略并进行了比较研究,即仅采用系统电流反馈控制策略和系统电流反馈控制与负载电流前馈控制相结合的控制策略。采用PSCAD/EMTDC对两种控制策略进行了仿真分析,并进行了实验验证。仿真和实验结果的一致性表明,本文提出的拓扑结构是可行的,提出的控制策略是有效的。 展开更多

关键词 有源滤波器 谐波污染 PWM控制 功率因数矫正

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高功率因数整流电路电流波形控制的研究 被引量：3

12

作者 曾令全 黄桂春 +1 位作者 和文平 王志霞 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 2003年第4期11-15,共5页

利用DSP控制方法对输入电流波形进行控制,可有效实时补偿系统的谐波电流源和电压源,同时控制电源和整流电路中的高次谐波.理论计算和实验结果均表明:高次谐波补偿效果好,可使整流电路的功率因数接近于1.该控制方法可应用于大功率整流电... 利用DSP控制方法对输入电流波形进行控制,可有效实时补偿系统的谐波电流源和电压源,同时控制电源和整流电路中的高次谐波.理论计算和实验结果均表明:高次谐波补偿效果好,可使整流电路的功率因数接近于1.该控制方法可应用于大功率整流电路的谐波补偿. 展开更多

关键词 整流电路 电流波形控制 DSP控制法 功率因数 电力网 谐波污染

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三相电压波形校正智能控制有源滤波器 被引量：3

13

作者 袁有臣 邵巍 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期29-35,共7页

为了使电网电压尽可能接近正弦波形,提出了一种通过校正网侧电压波形来减小电网中的谐波电流的智能控制有源滤波技术。智能芯片检测电网电压波形,再与标准正弦电压波形比较求得误差电压,该误差电压中含有电网中谐波电流的波形信息。用... 为了使电网电压尽可能接近正弦波形,提出了一种通过校正网侧电压波形来减小电网中的谐波电流的智能控制有源滤波技术。智能芯片检测电网电压波形,再与标准正弦电压波形比较求得误差电压,该误差电压中含有电网中谐波电流的波形信息。用这个误差电压形成PWM整流器的指示电流,有源滤波器在智能芯片的控制下从电网吸收谐波电流并向电网输出基波电流,完成电网有源滤波。智能控制有源滤波器中以标准三相电压信号为基准,在进行有源滤波的同时还能调整三相电网的平衡关系。设计制作了实验电路和实验装置,完成了软件编程和电路调试。测试结果表明,智能控制有源滤波器能够从电网中吸收谐波电流,使电网中的电压波形得到矫正。 展开更多

关键词 智能控制 有源滤波器 全波整流器 谐波电流 波形校正 功率因数校正

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整流电路的谐波分析及单级功率因数校正 被引量：3

14

作者 郑征 陶海军 《工矿自动化》 北大核心 2005年第5期9-11,共3页

介绍了整流电路中功率因数的计算方法,重点分析了三相整流电路中谐波电流对功率因数的影响。通过实验结果表明,单级功率因数校正装置可以实现较高的功率因数、较低的总谐波畸变,而且输出电压纹波小。

关键词 谐波分析 整流器 功率因数 校正

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平均电流型Boost PFC变换器中过零畸变 被引量：12

15

作者 王少永 张方华 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期129-133,155,共6页

有源功率因数校正变换器中,通常会使用滤波电容来吸收开关纹波和噪声。在中频(360～800Hz)应用场合,流入滤波电容的电流会变得很大。滤波电容的电流超前输入电压90°,这样功率因数就会变得很差。同时电流环在中频情况下会产生超前... 有源功率因数校正变换器中,通常会使用滤波电容来吸收开关纹波和噪声。在中频(360～800Hz)应用场合,流入滤波电容的电流会变得很大。滤波电容的电流超前输入电压90°,这样功率因数就会变得很差。同时电流环在中频情况下会产生超前相位。电流环和直流滤波电容造成的超前相位致使输入电流在输入电压过零附近产生严重的畸变。通过分析输入滤波电容和电流环的影响,指出直流滤波电容是引起输入电流发生过零畸变的重要原因之一。在此基础上,采用了相位补偿的方法来补偿直流滤波电容和电流环造成的超前相位,降低了输入电流的总谐波含量,使功率因数接近为1。 展开更多

关键词 有源功率因数校正 直流滤波电容 开关纹波 过零畸变 总谐波含量

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新型单级功率因数校正AC/DC变换器 被引量：2

16

作者 张继红 王卫 徐殿国 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期341-344,共4页

提出一种新型带抽头电感的单级功率因数校正AC/DC变换器。该变换器与采用两个电感的单级功率因数校正变换器同样可实现电流连续导通模式(CCM),若合理利用抽头电感的漏感有进一步减少器件的可能。对所设计的电路进行工作原理分析,并对电... 提出一种新型带抽头电感的单级功率因数校正AC/DC变换器。该变换器与采用两个电感的单级功率因数校正变换器同样可实现电流连续导通模式(CCM),若合理利用抽头电感的漏感有进一步减少器件的可能。对所设计的电路进行工作原理分析,并对电路进行了仿真和实验研究。实验结果证明,输入电压在宽范围内(100～240V),均满足高次谐波IEC6100032ClassD国际标准,最高效率可达到87%。 展开更多

关键词 单级功率因数校正 AC/DC变换器 电源高次谐波 电流连续导通模式

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单相半桥式BOOST整流电路的仿真研究 被引量：1

17

作者 杨明 于泳 +1 位作者 王宏 徐殿国 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1264-1266,1302,共4页

分析了单相半桥式boost整流电路的拓扑结构和操作模式,并探讨了该电路关键参数的选取依据. 在Matlab/Simulink仿真平台上,应用电流滞回控制方法实现了电路的有源功率因数校正.

关键词 有源功率因数校正 半桥式boost整流电路 滞回电流控制 MATLAB/SIMULINK

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基于单位功率因数的谐波和无功电流实时检测方法 被引量：4

18

作者 张红莲 袁兆强 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期37-39,共3页

针对有源电力滤波器中广泛采用的基于瞬时无功功率理论的检测技术的局限性,将功率因数的概念引入有源电力滤波器的控制中,提出了基于单位功率因数(UPF)的谐波和无功电流实时检测技术,对其特性进行了分析。该方法电路结构简单、动态响应... 针对有源电力滤波器中广泛采用的基于瞬时无功功率理论的检测技术的局限性,将功率因数的概念引入有源电力滤波器的控制中,提出了基于单位功率因数(UPF)的谐波和无功电流实时检测技术,对其特性进行了分析。该方法电路结构简单、动态响应速度快、检测精度高。通过仿真研究证实了方法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 单位功率因数 有源电力滤波器 谐波和无功电流 低通滤波器

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提高无源逐流电路功率因数的一种方法 被引量：6

19

作者 杨庆江 刘晓红 《现代电子技术》 2011年第1期200-202,206,共4页

无源逐流功率因数校正电路由于成本低、性能好,目前在国内得到了广泛的应用。但是这种电路存在着电流谐波成分相对较高,功率因数改善有限,不能满足更高的电磁兼容标准的要求。提出了一种改进的无源逐流功率因数校正电路,并且以28 W荧光... 无源逐流功率因数校正电路由于成本低、性能好,目前在国内得到了广泛的应用。但是这种电路存在着电流谐波成分相对较高,功率因数改善有限,不能满足更高的电磁兼容标准的要求。提出了一种改进的无源逐流功率因数校正电路,并且以28 W荧光灯为负载,对比进行了实验分析研究。改进的无源逐流功率因数校正电路在不增加成本的情况下,获得了进一步减少电流谐波成分,提高功率因数,更好地满足电磁兼容标准的结果,具有更高的实用价值。 展开更多

关键词 无源功率因数校正 谐波电流 荧光灯 电磁兼容

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低谐波高功率因数整流器研究 被引量：2

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作者 史立生 尹成群 陈丽敏 《华北电力学院学报》 北大核心 1996年第4期80-85,共6页

针对不控整流电路，首先分析了无源校正功率因数的三种常见方法的优缺点，然后着重讨论了有源校正方法的基本原理，最后给出了一种以ＵＣ１８５４芯片为核心的低谐波高功率因数整流器实用电路。有源校正方法能使网侧功率因数接近于１，... 针对不控整流电路，首先分析了无源校正功率因数的三种常见方法的优缺点，然后着重讨论了有源校正方法的基本原理，最后给出了一种以ＵＣ１８５４芯片为核心的低谐波高功率因数整流器实用电路。有源校正方法能使网侧功率因数接近于１，总谐波含量大为降低。 展开更多

关键词 整流器 谐波 功率因数

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