1、“.....汤浅公司町高槻城大阪,,日本电气和电子工程系,技术研究生院,山口大学常盘岱宇部,山口,,日本降压型高功率因数变换器拓扑结构不仅能够充分有效消除输入电流的谐波,而且其具有高效率,缺乏浪涌电流,能够获得较低的直流输出电压,具有短路保护等优点。对通讯能量系统而言,降压型高功率因数转换器的固有性能成为有吸引力的电源供应器能源系统。另方面,因为这种类型的转换器必须采用高电感值的电抗器,这些都会增加设备的尺寸和重量,进而阻碍其广泛使用。本文提出了种降压型高功率因数转换器的种新的控制策略,它可以缩小电抗器的体积和重量,也能消除了输出电压中的脉动分量......”。
2、“.....引言高功率因数转换器可分为三个类型降压型,升压型,降压升压型拓扑结构。图显示了这三种类型电路拓扑的非隔离电路的典型配置。当功率开关管处于导通时,这三种电路中电抗器存储能量,而但关断时,中存储的能量转移到电容。适当的控制电抗器的输入电流的波形使之成为正弦波且与电网输入电压同相位。在升压型和降压升压型转换器的情况下,当功率开关管处于导通时,交流输入电压直接给电抗器提供能量,上的电压即为输入电压。但是在降压型转换器中,电抗器上的电压为交流输入电压绝对值与直流输出电压的差值。因此......”。
3、“.....而在降压型变换器中只有当交流输入电压的绝对值低于输出电压是不可能的在电抗器中积累能量的。由于这个原因,降压型使我们有必要积累足够的能量在电抗器中,以便在输入电压的绝对值很低提供所需要的能量。这意味着降压型相对于升压型或降压升压型需要更大的电感值,而较大的电感会增加物理尺寸和电抗器的重量。这就需要在降压型高功率因数转换器中尽可能减小反应电抗器的电感值,但是减小电感将增大反应电抗器的电流纹波,从而导致交流输入电流的大量失真。为了解决这个问题,采用脉冲面积调制的控制策略,即使当反应电抗器中包含个很大的纹波电流时......”。
4、“.....图典型的非隔离的三高功率因数整流器的电路配置类型降压型高功率因数整流器的运行原理图显示了降压型高功率因数变换器的电路结构。反应电抗器有足够的大小,电抗器上的电流保持了连续模式。当处于导通时,电流的流通路径为输入电压输入电压,输入电流等于电抗器上的电流。当处于关断时,电抗器上的电流通过以下路径,这使得输入电流为零。图主电路配置降压型高功率因数变换器因此,当的值足够大,其电流纹波小的可以忽略不计,变换器的控制电路如图所示,将电网的正弦波电压波形与锯齿载波进行比较。图常规控制电路配置通过这过程,对开关装置采用控制策略......”。
5、“.....图给出了仿真的波形。与输入电压同相位的正弦波波形,与锯齿波比较,来产生开关器件的驱动信号。产生的输入电流的波形如图所示。图显示了输入电流的傅立叶分析结果的波形。所有的谐波成分都在以下。图电感器无纹波电流的仿真分析图无纹波电流的电感器输入电流的傅立叶分析为了使控制更容易理解,仿真中假设开关管的工作频率为。在实际电路中,工作频率设定在高几十千赫兹的水平,而输入电流中的高频率分量中可以很容易通过个小滤波器滤过。但是,当纹波电流电抗器上的电流不能忽略不计时,相对于纹波电流的大小来说,采用图的控制策略带来了输入电流波形失真......”。
6、“.....在这种情况下,反应电抗器的电流包含峰峰值为的纹波电流,因此,输入电流的波形如图所示。图显示了输入电流傅里叶波形分析的结果。有个约的三次谐波分量,仿真参数设置如表。图电抗器的大脉动仿真分析图带有大纹波电流电抗器输入电流的傅立叶分析表仿真配置脉冲面积调制控制电路的实现与控制策略当脉冲宽度依据反应器的电流瞬时值做适当的控制时,即使反应电抗器的电流中含有个很大波纹,也能形成个正弦波的输入电流。通过开关装置调节电流脉冲面积的调制方法是最合适的控制策略。已经提出了在降压升压型电路中采用调制脉冲面积调制方法......”。
7、“.....在降压型转换器电路采用脉冲面积调制似乎比降压升压更加显示出优势。图显示了包含脉冲面积调制控制电路的实现。电抗器电流是由分流器检测的,其电压被放大后送入积分电路。这种积分电路在固定的时间间隔复位,它的输出是锯齿波,它与电抗器成正比。此锯齿波与参考电压进行比较,是由输入电压经过处理后得到的,从而获得驱动开关器件的波。该电路将直流输出电压和参考电压进行了比较,并使用乘数器来控制的幅值,因此能够控制输出电压为个恒定的值。图控制电路的配置图说明了应用于控制电路中脉冲面积调制的原理......”。
8、“.....其正比于电抗器电流,当电抗器电流逐渐增加,电流形成个按图所示按阶梯逐渐增加的锯齿波。假设参考电压具有恒定值如图所示,的占空比是逐渐减小。因此,输入电流波形成为的峰值逐渐增大而脉冲宽度逐渐减小的方波,如图所示。图中划斜线的脉冲的峰值是打点脉冲的两倍,为了达到等面积原则,它的脉冲宽度只有半。如果参考电压波形是常数,这些脉冲的面积将不会改变,但如果参考电压波形增加会减小则脉冲面积等比例的增加或减少。脉冲的面积等于输入电流的瞬时值。因此,如果参考电压波形变成如图所显示的正弦波,输入电流将会变成正弦波......”。
9、“.....仿真参数上的设置如表所示。很明显,锯齿波的频率时与反应电抗器的电流成比例的定值。图脉冲调制方案下的控制电路波形图显示了采用脉冲面积调制的另外个仿真结果。每个输入电流的脉冲峰值是等于反应电抗器的电流。为了使每个脉冲的面积可以按照交流输入电压,而改变,输入电流的脉冲宽度得到控制。图脉冲调制方案下主电路波形图显示了图中输入电流傅里叶分析的结果。谐波成分的抑制远远高于图,图中没有采用脉冲面积调制。正如图和图样,在图和图中工作频率也设置为在,使操作更容易理解。在实际电路,工作频率设定为几万赫兹......”。
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