1、了种降压型高功率因数转换器种新控制策略，它可以缩小电抗器体积和重量，也能消除了输出电压中脉动分量。本文对它工作原理和仿真结果进行了描述。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非隔离电路典型配置。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，中存储能量转移到电容。适当控制电抗器输入电流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，上电压即为输入电压。但是在降压型转换器中，电抗器上电压为交流输入电压绝对值与直流输出电压差值。因此，在升压型和降压升压型转换器中可以直在电抗器中积累能量，而在降压型变换器中只有当交流输入电压绝对值低于输出电压是不可能在电抗器中积累能量。由于这个原因，降压型使我们有必要积累足够能量在电抗器中，以便在输入电压绝对值很低提供所需要能量。这意味着降压型相对于升压型或降压升压型需要更大电感值，而较大电感会增加物理尺寸和电抗器重量。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电感值，但是减小电感将增大反应电抗器电流纹波，从而导致交流输入电流大量失真。为了解决这个问题，采用脉冲面积调制控制策略，即使当反应电抗器中包含个很大纹波电流时，输入电流中也几乎没有任何失真。图典型非隔离三高功率因数整流器电路配置类型降压型高功率因数整流器运行原理图显示了降压型高功率因数变换器电路结构。反应电抗器有足够大小，电抗器上电流保持了连续模式。当处于导通时，电流流通路径为输入电压输入电压，输入电流等于电抗器上电流。当处于关断时，电抗器上电流通过以下路径，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，当值足够大，其电流纹波小可以忽略不计，变换器控制电路如图所示，将电网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，而控制输。
2、过电压线性升高。这个阶段持续时间可以求出阶段谐振阶段,图在时刻，开通，电流部分流到。在时刻，和开始谐振。电流跟电压分别为这个阶段持续时间可以求出阶段电感放电状态,图时刻后，电流线性减小在时刻达到.这个阶段持续时间可以求出阶段自由阶段，图在时刻，全部输出电流流过二极管。到关断前，保持恒定。图升压模式下等效电路图升压模式下软开关各时间段波形四．模拟与试验验证为了验证所提出软开关双向降压升压型转换器，进行了模拟和实验。实验原型如图所示。设计所需要参数如下型号为。二极管,是集成二极管，型号为，分别相当于开关,.，.，.，.在仿真中配置如图所示。变换器开关频率为。当双向降压升压型变换器工作在升压模式，并，时，开关在降压模式，在升压模式占空比都是.。图模拟软开关双向降压升压型转换器拓扑结构图及显示软开关双向降压升压降压型变换器分别在降压模式和升压模式仿真波形。这些波形跟图跟图分析原则相似。双向变换器在正向和反向功率模式下均正常工作。降压模式实验结果如图所示。该控制核心系统是。系统测试工作频率为.，.图软交换双向降压升压型变换器波形，降压模式，二升压模式图显示了升压模式实验结果。测试系统工作频率是.，.，。通道是驱动信号，通道是通过电压。很明显开关工作在零电压状态。个新软开关双向降压升压型变换器已经在这篇文章里提出了。说明了其操作分析和功能。模拟与原型实验结果验证它工作原理。无论是降压和升压模式可在能量潮流任何个方向都可以实现。在降压模式下，变换器斩波器工作零电流开关状态。另方面，在升压模式下，变换器斩波器工作在零电压开关状态。作为结果，新电路优点包括软开关，简单拓扑结构，成本低，易于控制，使建议双向功率变换器非常适合于推广应用。图降压模式下稳态运行图，图升压模式下稳态运行图六.鸣谢作者非常感激财政美国国家科学基金会驻中国支持奖励编号为。七.参考文献彭芳，李卉，桂嘉苏，和杰克学劳勒“新双向转换器用于燃料电池和电池应用“，电力电子，年月，第页。光王。
3、谐波成分抑制远远高于图，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，输入电流中高频分量通过个小滤波器很容易滤掉。图脉冲调制方案下输入电流傅立叶分析图测量电感器电流和输入电压波形推荐电路实验结果图和图显示基于脉冲面积调制策略小容量变换器仿真波形。如图所示，虽然反应电抗器电流中有很大纹波成分，但输入电流几乎没有失真，在图所示。图测量输入电压和输入电流波形消除纹波电压控制电路结构和控制策略在电信能源电力供应系统中，防止通信设备噪声能有效抑制直流输出电压纹波到足够小值。但在单输入高功率因数有源转换器，通常电抗器电流中包含大量电流纹波，其频率是电网交流公频两倍，基于这个原因，带有两倍公频电压纹波也会出现在输出电压中。降压型高功率因数转换器直流输出电压中也有大量电压纹波。图显示了根据表条件设置反应电抗器电流电流和直流输出电压仿真结果。反应器电流纹波电流在赫兹时，峰峰值为，直流输出电压中包含峰峰值为.纹波电压。图显示了最新提出带有辅助抑制开关电路降压型高功率因数转换器电路配置，能有效抑制输出电压纹波。辅助开关与二极管串联之后再与反应电抗器并联。当是导通时，反应电抗器电流通过和，当关断时，反应电抗器电流供应给。这意味着按照开关装置和工作状态分，图有如表中所列出三个工作模式，但是两个开关装置同时导通时必须除去。图输出电压纹波波形图新型降压型高功率因数变流器主电路与辅助电路配置表三种运行模式如上所述，当占空比按照脉冲面积调制来确定时，输入电流形成个正弦波。如果占空比也按照脉冲面积调制来确定，旦脉冲宽度确定后，直流输出电压中纹波电压也被滤掉了。图显示了带有辅助开关控制电路电路配置。栅极驱动信号可以按照图方式产生，栅极驱动信号则是要通过比较通过积分电路后输出电压和控制电压而产生。当比大时，辅助开关关闭并停止向传输能量。当比小时，辅助开关关断，电源直接给供给能量。由于控制电压是个。
4、等。“燃料电池系统中双向直流直流变换器”。电机及电子学工程师联合会电力电子研讨会。交通运输，年，第页。刘旦伟，李辉，“应用于多储能元件个零电压开关双向转换器”。电力电子会刊，第二卷。年月，第页。李辉，李鹏方。“种新型零电压开关双向转换器建模”。航空航天和电力电子会刊年月日，第华丰肖东华陈，谢少军，个零电压开关双向转换器，车载电子，汽车动力和推进力，年会议月号至日二零零五年补页马刚区温窿，刘圆圆，个新型软开关双向直流直流转换器与设计考量，电子与运动控制会议，国际消费电子展第卷第届国际电机及电子学工程师联合会日，年月页补李界功能界别高频准谐振换器技术诉讼，卷，第期，年月页补第页果参考电压波形增加会减小则脉冲面积等比例增加或减少。脉冲面积等于输入电流瞬时值。因此，如果参考电压波形变成如图所显示正弦波，输入电流将会变成正弦波。图脉冲面积调制原理使用脉冲面积调制仿真结果图显示了采用脉冲面积调制些仿真结果，仿真参数上设置如表所示。很明显，锯齿波频率时与反应电抗器电流成比例定值。图脉冲调制方案下控制电路波形图显示了采用脉冲面积调制另外个仿真结果。每个输入电流脉冲峰值是等于反应电抗器电流。为了使每个脉冲面积可以按照交流输入电压，而改变，输入电流脉冲宽度得到控制。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结果。谐波成分抑制远远高于图，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，输入电流中文字改进具有功率因数校正方案降压型变换器控制策略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谐波，而且其具有高效率，缺乏浪涌电流，能够获得较低直流输出电压，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固有性能成为有吸引力电源供应器能源系统。另方面，因为这种类型转换器必须采用高电感值电抗器，这些都会增加设备尺寸和重量，进而阻碍其广泛使用。本文提出。
5、附录。应用高频电路拓扑结构该电路配置如图所示，是最简单降压型高功率因数转换电路，但全桥型电路配置图所示，可以选择大容量电源供能。虽然电信能源系统中通常需要在输入与输出侧进行隔离，如果采用图，电路配置，输入和输出通过高频变压器实现隔离。图适用于大电源容量新拓扑图全桥电路高频环节图单端电路高频环节总结即使在降压型高功率电流因数变流器中有很大纹波电流分量，通过采用提出控制策略，也能产生个无失真输入电流波形。最近提出带辅助开关电路能对直流输出电压纹波得到有效控制，而这在传统降压型高功率因数变换器中是不可能实现。采用这些控制方法能使我们输入电流为正弦波，且能在电感值相对较小情况下抑制输出电压纹波。这使我们能够使降压型高功率因子转换器体积小，重量轻。在将来，这种类型原型转换器将在可行电路实验板上得到研究和测试。参考文献学茂木，西田和阿前田华，“单相降压升压输出电压纹波变换器，自由运作“，年国民大会独立外部评价记录日本产业应用协会，页光，吨岩出和.芝山，“完善控制策略降压型高功率因数变流器“，年国民大会记录，.附录该电路文件中高功率因数辅助电路转换器电路如图所示。降压型变换器.振频率。这个阶段持续时间可以求出阶段电容放电阶段,图从时刻，开关处于关闭状态时，在时间吨，通过输出回路开始放电，从线性减小，知道时刻降为.。电压分别为这个阶段持续时间，可以求出阶段自由阶段，图输出电流流过二极管。这阶段持续时间为其中是开关周期。图降压模式下等效电路图降压模式下软开关各时间段波形.升压模式升压零电压开关准谐振变换器图所示。在升压模式下总是开通，而和是关闭。为简单起见，变换器被视为个恒定电流源，提供个恒定电压。在稳定状态下，从关断时开始个完整开关周期可以分为四个阶段。假设，在关断前，通过它电流为输入电流。二极管是关断，没有电流流过负载电压。在时刻，是关断，输入电流被分到电容器。下面总结了四个阶段过程中电路运作，见图。阶段电容器充电阶段，图在时刻关断，电流流过，通。
6、得到研究和测试。参考文献学茂木，西田和阿前田华，“单相降压升压输出电压纹波变换器，自由运作“，年国民大会独立外部评价记录日本产业应用协会，页光，吨岩出和.芝山，“完善控制策略降压型高功率因数变流器“，年国民大会记录，.附录该电路文件中高功率因数辅助电路转换器电路如图所示。降压型变换器.果参考电压波形增加会减小则脉冲面积等比例增加或减少。脉冲面积等于输入电流瞬时值。因此，如果参考电压波形变成如图所显示正弦波，输入电流将会变成正弦波。图脉冲面积调制原理使用脉冲面积调制仿真结果图显示了采用脉冲面积调制些仿真结果，仿真参数上设置如表所示。很明显，锯齿波频率时与反应电抗器电流成比例定值。图脉冲调制方案下控制电路波形图显示了采用脉冲面积调制另外个仿真结果。每个输入电流脉冲峰值是等于反应电抗器电流。为了使每个脉冲面积可以按照交流输入电压，而改变，输入电流脉冲宽度得到控制。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结果。谐波成分抑制远远高于图，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，输入电流中高频分量通过个小滤波器很容易滤掉。图脉冲调制方案下输入电流傅立叶分析图测量电感器电流和输入电压波形推荐电路实验结果图和图显示基于脉冲面积调制策略小容量变换器仿真波形。如图所示，虽然反应电抗器电流中有很大纹波成分，但输入电流几乎没有失真，在图所示。图测量输入电压和输入电流波形消除纹波电压控制电路结构和控制策略在电信能源电力供应系统中，防止通信设备噪声能有效抑制直流输出电压纹波到足够小值。但在单输入高功率因数有源转换器，通常电抗器电流中包含大量电流纹波，其频率是电网交流公频两倍，基于这个原因，带有两倍公频电压纹波也会出现在输出电压中。降压型高功率因数转换器直流输出电压中也有大量电压纹波。图显示了根据表条件设置反应电抗器电流电流和直流输出电压仿真结果。反应器电流纹波电流。
参考资料：
（外文翻译）改进具有功率因数校正方案降压型变换器的控制策略（外文+译文）
