三電平單級PFC的電路拓?fù)浼翱刂品绞?/h1>

電子工程師?來源：國外電子元器件?作者：于 樂? 2010-11-22 09:53 ? 次閱讀 ? 個評論

　　本文研究了適用于大功率單相單級變換器的電路拓?fù)浼捌淇刂品绞剑岢隽藛渭?a target="_blank">功率因數(shù)校正AC/DC變換器的設(shè)計方案。該PFC變換器基于一種三電平LCC諧振變換器拓?fù)洌麄€變換器由boost功率因數(shù)調(diào)節(jié)器和三電平諧振變換器組成，多電平諧振變換器可把開關(guān)管關(guān)斷時的壓降限制在二分之一直流母線電壓。同時，該變換器在寬負(fù)載變化范圍內(nèi)，還能夠穩(wěn)定地調(diào)節(jié)輸出電壓，并獲得穩(wěn)定的直流母線電壓。其變換器的控制方式由兩個控制環(huán)路實現(xiàn)，其中輸出電壓通過控制直流變換器的開關(guān)頻率來調(diào)節(jié);直流母線電壓則通過控制boost調(diào)節(jié)器的占空比來調(diào)節(jié)。

　　1 電路拓?fù)浼?a href="http://www.3532n.com/v/tag/773/" target="_blank">工作原理

　　本文給出的三電平單級PFC的電路拓?fù)淙鐖D1所示。圖中，變換器輸入boost電感同下方一對開關(guān)管直接相連，DC-DC部分由三電平LCC諧振電路構(gòu)成。Boost電感可工作在CCM或DCM模式下。中間儲能電容Cb1和Cb2的容量相等，故可在電路穩(wěn)定工作狀態(tài)下均分輸入直流電壓，并與箝位二極管Dc1和Dc2一起來降低開關(guān)管的電壓應(yīng)力。電路中開關(guān)管的工作時序如圖2所示。

　　

　　

　　在分析變換器的工作模式前，可先做如下假設(shè)：

　　(1)所有開關(guān)管、二極管、電感、電容均為理想器件;

　　(2)電容Cb1和Cb2足夠大且相等，其電壓都為Vbus/2;

　　(3)輸出濾波電容Co足夠大，其電壓為Vo。

　　基于上述假設(shè)，在階段1[t0，t1]：開關(guān)管S3和S4導(dǎo)通。Boost電感(Lin)儲存能量，電感電流線性增加。流經(jīng)開關(guān)管的電流是諧振電路和boost電感電流之和。諧振電路兩端電壓VAB為-Vbus/2;

　　階段2[t1，t2]：開關(guān)管S4關(guān)斷，箝位二極管Dc2將其電壓箝位于Vbus/2。Boost電感電流將流經(jīng)上方一對開關(guān)管并對其體電容放電。此時，VAB為零;

　　階段3[t2，t3]：開關(guān)管S3關(guān)斷(由于其體電容被放電，S3將零電壓關(guān)斷)，電感電流繼續(xù)對中間儲能電容充電，S1、S2體電容放電，待其完全放電后，其體二極管導(dǎo)通。此時，VAB電壓為Vbus/2。

　　階段4[t3，t4]：開關(guān)管S1和S2同時零電壓導(dǎo)通。Boost電感電流和諧振電路電流同時流經(jīng)S1、S2。此時VAB電壓不變，仍為Vbus/2;

　　階段5[t4，t5]：開關(guān)管S1關(guān)斷，電壓被箝位二極管Dc1箝位于Vbus/2。諧振電流流經(jīng)S2和Dc1，此時VAB的電壓降為零;

　　階段6[t5，t6]：開關(guān)管S2關(guān)斷，諧振電流方向反轉(zhuǎn)，并對S3、S4體電容放電;完全放電后，其體二極管導(dǎo)通。直到下一個周期開始，S3、S4將零電壓導(dǎo)通。

　　2 控制策略及穩(wěn)態(tài)分析

　　2.1 控制策略

　　本文中的變換器由多個開關(guān)管構(gòu)成。其控制變量也不止一個。因此，在設(shè)計時，可以同時采用諧振電路的開關(guān)頻率和boost電路的占空比兩個控制變量來分別達到控制輸出電壓和直流母線電壓的目的。本文分別選取boost電路的占空比來獲得需要的直流母線電壓。采用這種控制方式的優(yōu)點是，無論負(fù)載如何變化，都能得到所需要的直流母線電壓。

　　2.2 boost模式

　　本文設(shè)定的boost電路工作在DCM狀態(tài)下，這樣，當(dāng)boost電感充電時，電感電流將從零開始線性增加，其電流峰值為：

　　

　　因此，在一個周期內(nèi)，其平均電流為：

　　

　　由于直流母線電壓的大小可根據(jù)不同的交流輸入電壓峰值而變化，其可表示為：

　　

　　因此，當(dāng)輸入交流電壓的范圍是90Vms～265Vms時，其直流母線電壓的大小為350～650V。

　　3 仿真結(jié)果

　　仿真時，假設(shè)經(jīng)過上述分析所設(shè)計的一個單級PFC電路的具體電路參數(shù)為：輸出電壓48 V，功率2.3 kW，Vin=90～265Vms，Lr=7μH，Cs=10nF，Cp=15 nF，N1/N2=4，Lin=0.95 μH，儲能電容Cbl=Cb2=4700μF。

　　若圖3所示為其輸入電壓和輸入電流的波形，且此時的交流輸入電壓Vin為265Vms。那么，圖4所示即為負(fù)載變化情況下的功率因數(shù)及直流母線電壓的仿真圖。由圖4可見，在不同的負(fù)載情況下，直流母線電壓基本維持在650 V左右;同時，該變換器也擁有較高的輸入功率因數(shù)。

　　

　　

　　4 結(jié)束語

　　本文研究并分析了一種較為新穎的單級功率因數(shù)校正電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，該變換器由三電平諧振變換器聯(lián)合boost電感組成。變換器的輸入輸出隔離，功率因數(shù)高，開關(guān)管電壓應(yīng)力小，并能實現(xiàn)零電壓開關(guān)。仿真結(jié)果表明，該電路的輸出電壓穩(wěn)定，同時，即使在輕載情況下，其直流母線電壓仍能保持在穩(wěn)定的范圍內(nèi)。從而證明了文中電路和控制方式的高效性。

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LZC6100菱奇大功率有源功率因數(shù)升壓拓?fù)?/b>校正 (PFC) 控制器

LZC6100 是有源功率因數(shù) 具有升壓拓?fù)?/b>的校正 (PFC) 控制器 以準(zhǔn)諧振模式 (QRM) 運行。它 采用電壓模式PWM控制方法， 將內(nèi)部鋸齒波信號與 誤差放大器的輸出信號產(chǎn)生 外部功率

2023-09-11 19:14:36

Totem-Pole Boost PFC拓?fù)?/b>的控制電路原理圖

Totem-Pole Boost PFC拓?fù)?/b>的控制電路原理圖  研究此拓?fù)?/b>的文獻多采用滯環(huán)控制

2008-12-19 00:52:002679

單級功率因數(shù)校正（PFC）變換器的設(shè)計

單級功率因數(shù)校正（PFC）變換器的設(shè)計   摘要：介紹了一種單級功率因數(shù)校正（PFC）變換器，重點討論了變換器的主

2009-07-07 10:46:211852

三電平DC/DC變換器的拓?fù)?/b>結(jié)構(gòu)及其滑模控制方法

三電平DC/DC變換器的拓?fù)?/b>結(jié)構(gòu)及其滑模控制方法   摘要：首先闡述了三電平DC/DC變換器拓?fù)?/b>的推導(dǎo)過程，給出了6種非

2009-07-07 10:53:2213729

改進的單級功率因數(shù)校正AC/DC變換器的拓?fù)?/b>綜述

改進的單級功率因數(shù)校正AC/DC變換器的拓?fù)?/b>綜述 摘要：單級功率因數(shù)校正(簡稱單級PFC)由于控制電路簡單、成本低、功率密度高在中

2009-07-11 13:55:241189

單級功率因數(shù)校正（PFC）研究的新進展

單級功率因數(shù)校正（PFC）研究的新進展 摘要：傳統(tǒng)兩級功率因數(shù)校正（PFC）電路復(fù)雜、器件多、功率密度低，效率不是很理

2009-07-14 17:52:481702

三相PFC矩陣變換器電路拓?fù)?/b>及工作原理

三相PFC矩陣變換器電路拓?fù)?/b>及工作原理     圖1示出三相PFC矩陣變換器電路拓?fù)?/b>。該矩陣變換器的開關(guān)是由兩個背靠背的IGBT組成的。這樣組成的開關(guān)可對正負(fù)兩個

2009-10-17 09:01:359002

基于NCP1651控制器的90W反激式單級PFC變換器原理與

基于NCP1651控制器的90W反激式單級PFC變換器原理與設(shè)計 NCP1651是一種單級功率因數(shù)控制器。介紹了NCP165l的結(jié)構(gòu)

2010-01-09 21:38:052825

單周期控制連續(xù)導(dǎo)電模式PFC原理和應(yīng)用

摘要：單周期控制是近年來發(fā)展起來的新的非線性控制技術(shù)，單周期控制連續(xù)導(dǎo)電模式PFC也呈現(xiàn)出原理和電路結(jié)構(gòu)簡單、可靠性強的優(yōu)勢。本文介紹了單周期控制連續(xù)導(dǎo)電模式PFC的基本原理，并介紹了sanken電氣的典型產(chǎn)品SRX2000系列IC，從典型的應(yīng)用實例可以看出，

2011-02-22 02:33:4959

單級PFC電路

單級PFC電路由：NCP1652和NCP4302構(gòu)成

2011-04-11 23:13:575044

基于ICE1CS02的PFC+PWM電路設(shè)計

基于ICE1CSO2設(shè)計了一種PFC+PWM電路。采用前級為PFC電路，后級為雙管正激拓?fù)?/b>電路的方式。通過仿真分析電路的基本原理，以500 W電路為例對PWM部分主變壓器進行了詳細(xì)的設(shè)計，并通過實

2012-03-05 16:19:4889

基于三電平拓?fù)?/b>的電力電子變壓器研究

基于三電平拓?fù)?/b>的電力電子變壓器研究，設(shè)計了三相系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的控制策略，并通過仿真驗證了其拓?fù)?/b>和控制策略的有效性。

2012-03-07 09:57:293650

討論基于三電平的單級PFC電路設(shè)計

本文研究了適用于大功率單相單級變換器的電路拓?fù)?/b>及其控制方式，提出了單級功率因數(shù)校正AC／DC變換器的設(shè)計方案。該PFC變換器基于一種三電平LCC諧振變換器拓?fù)?/b>，整個變換器由boost功率因數(shù)調(diào)節(jié)器和三電平諧振變換器組成，多電平諧振變換器可把開關(guān)管關(guān)斷時的壓降限制在二分之一直流母線電壓。

2013-02-05 14:40:592274

單級PFC反激電源的設(shè)計與優(yōu)化

針對目前LED驅(qū)動電源功率因數(shù)不高和效率低等問題，設(shè)計了一款高功率因數(shù)高效率的反激式LED驅(qū)動電源。闡述了單級PFC的基本原理，并給出了PFC的優(yōu)化設(shè)計方法。分析了電源的整體效率

2013-05-27 16:24:06130

三電平逆變器關(guān)鍵技術(shù)及實驗研究

介紹I型三電平逆變器的拓?fù)?/b>結(jié)構(gòu)，換流方式及svpwm控制等

2015-10-28 14:15:0313

DK812_6W原邊反饋單級有源PFC LED驅(qū)動控制芯片

DK812 6W原邊反饋單級有源PFC LED驅(qū)動控制芯片，DK812是一款單級AC-DC變換器控制芯片，芯片集成了700V高壓開關(guān)功率管和初級峰值電流檢測電路，芯片內(nèi)還包含有源功率因數(shù)校正、原邊反饋恒流、輸出限電壓控制及自供電電路，并具有自動檢測LED負(fù)載電路，可有效防止LED負(fù)載的損壞。

2016-02-15 15:21:4118

65W 單級PFC LED電源設(shè)計 通嘉應(yīng)用方案

65W 單級PFC LED電源設(shè)計 通嘉應(yīng)用方案。

2016-05-06 15:06:0935

L6561單級PFC反激

基于L6561控制的反激PFC電路，是L6561芯片控制的反激PFC電路。

2016-05-16 10:17:230

基于單周期控制的三相三開關(guān)PFC整流器的分析與設(shè)計

基于單周期控制的三相三開關(guān)PFC整流器的分析與設(shè)計_王智

2017-01-04 17:05:5711

使用單級方式實現(xiàn)PFC、功率轉(zhuǎn)換與穩(wěn)壓的LED

PFC-SEPIC LED 驅(qū)動器 哇，縮寫詞真多！ PFC 代表功率因數(shù)校正 SEPIC 代表單端初級電感轉(zhuǎn)換器 當(dāng)然， LED 代表發(fā)光二極管 在一個轉(zhuǎn)換器中整合這三種特性，可為 LED 照明提供具有良好功率因數(shù)的高效率單級解決方案。 圖 1 是 PFC-SEPIC LED 驅(qū)動器的原理圖。

2017-04-18 14:28:032108

基于UCC28810的34W單級PFC反激式LED恒流驅(qū)動電源的設(shè)計

， LED 普通照明驅(qū)動電路要采用工頻市電電源供電（即離線式驅(qū)動電路）。就其拓?fù)?/b>結(jié)構(gòu)而言， 主要是隔離型反激式轉(zhuǎn)換器開關(guān)電源方案。對于 200W 以上的 LED 路燈，則選擇雙電感單電容（ LLC ）半橋諧振拓?fù)?/b>。在 100W 以下的 LED 照明驅(qū)動電源中， 單級 PFC 反激式電路拓?fù)?/b>

2017-11-13 15:45:3219

單級PFC與兩級PFC有什么區(qū)別

本文介紹了什么是PFC與被動式PFC和主動式PFC，其次介紹了PFC電路基本結(jié)構(gòu)和工作原理，最后介紹了單級PFC與兩級PFC區(qū)別。

2018-01-23 14:36:02158587

什么是電路拓?fù)?/b>結(jié)構(gòu)_多種pfc電路的拓?fù)?/b>結(jié)構(gòu)介紹

本文介紹了什么是電路拓?fù)?/b>結(jié)構(gòu)，對PFC電路進行了詳細(xì)介紹，最后介紹了多種無源功率因數(shù)拓?fù)?/b>結(jié)構(gòu)與有源功率因數(shù)拓?fù)?/b>結(jié)構(gòu)。

2018-01-23 15:26:1055221

基于單級PFC控制器UCC28810的LED照明電源中文資料

要采用工頻市電電源供電（即離線式驅(qū)動電路）。就其拓?fù)?/b>結(jié)構(gòu)而言，主要是隔離型反激式轉(zhuǎn)換器開關(guān)電源方案。對于200 W 以上的LED路燈，則選擇雙電感單電容（LLC）半橋諧振拓?fù)?/b>。在100 W 以下的LED照明驅(qū)動電源中，單級PFC反激式電路拓?fù)?/b>是最佳解決方案

2018-04-12 14:38:2116

PFC拓?fù)?/b>之間的性能比較

基于成本和效率考慮的PFC設(shè)計(三)—PFC拓?fù)?/b>的比較

2018-08-21 00:49:005480

采用二級拓?fù)?/b>電路實現(xiàn)金鹵燈鎮(zhèn)流器控制的設(shè)計

傳統(tǒng)的電子鎮(zhèn)流器的設(shè)計中，往往采用三級電路拓?fù)?/b>，包括率因數(shù)校正（PFC）電路、DC/DC電路和C/AC逆變電路[2].但是電路級數(shù)越多使用的器件越多并且使產(chǎn)品設(shè)計愈顯復(fù)雜。

2018-10-22 08:23:003351

PFC+LLC拓?fù)?/b>電路及損耗的分析介紹

1.2 PFC+LLC拓?fù)?/b>介紹及損耗分析

2019-05-07 06:06:0018294

單級反激PFC的控制方式與優(yōu)缺點

單級反激 PFC 的控制方式 1. DCM 方式 ●任何 PWM 控制 IC 都可以做 --- 簡單，但效率稍低 2. CRM 方式 ●使用 CRM 方式 PFC 的控制器，簡單修改反饋部分就可以

2022-11-28 10:51:022594

反激式控制器將有源 PFC 功能電路整合在單級轉(zhuǎn)換器

反激式控制器將有源 PFC 功能電路整合在單級轉(zhuǎn)換器

2021-03-19 04:47:286

單級PFC電源浪涌設(shè)計分享

單級PFC電源浪涌設(shè)計方法分享。

2021-05-30 10:50:3538

單級反激PFC變壓器的計算方法

拓?fù)?/b>，而單級反級的輸入是一饅頭波，那這樣的饅頭波電壓在最低點的時候電壓是為0V的，所以用普通的變壓器計算是不行了的， 下面我們來根據(jù)PFC的計算方法來看下， 首先輸入電壓是一個正弦的交流，單級既然有PFC的功能，輸入電流也是要跟隨輸入電壓的，

2021-09-01 17:07:018940

如何以單級的方式驅(qū)動帶功率因數(shù)校正的LED

” 在一個轉(zhuǎn)換器中整合這三種特性，可為 LED 照明提供具有良好功率因數(shù)的高效率單級解決方案。圖 1 是 PFC-SEPIC LED 驅(qū)動器的原理圖。 圖 1. PFC-SEPIC 轉(zhuǎn)換器可使

2021-11-10 09:42:57811

揭秘三相有源前端或功率因數(shù)校正 (PFC) 拓?fù)?/b>

揭秘三相有源前端或功率因數(shù)校正 (PFC) 拓?fù)?/b>

2022-11-15 20:21:064

三相三電平PFC電路的發(fā)波方式選擇

在傳統(tǒng)的單相電路中，一般以PFC電容的負(fù)極作為控制地AGND，因為該點的電壓通過整流橋跟輸入L, N線相連，當(dāng)輸入電壓正半周時，AGND等于N線;當(dāng)輸入電壓負(fù)半周時，AGND等于L線電壓。所以

2023-03-23 09:25:574596

三相三電平PFC電路如何實現(xiàn)正負(fù)母線平衡

三相三電平PFC正負(fù)母線的平衡度會影響PFC的性能：影響輸入電流THD；影響功率開關(guān)管和二極管的電壓應(yīng)力；動態(tài)時母線容易過壓。

2023-03-23 09:26:105930

雙相PFC電路的工作原理

　　該拓?fù)?/b>控制方式的PFC電路，有橋堆整流，為后邊的Boost電路提供直流輸入，TM的控制方式使高頻開關(guān)MOS管可以實現(xiàn)VS或者ZVS，續(xù)流二極管可以自然關(guān)斷，也不存在反向恢復(fù)損耗，可以降低電路工作

2023-03-23 09:26:357001

三相三電平VIENNA PFC電路的控制方式

三相三電平VIENNA PFC電路需要做到三個方面的控制。

2023-03-23 09:35:0210186

用于LED驅(qū)動器的單級初級側(cè)調(diào)節(jié)PFC控制器

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2023-07-24 17:38:350

BP3319原邊反饋單級有源PFC LED恒流控制芯片規(guī)格書

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2023-12-22 11:38:310

BP3319原邊反饋單級有源PFC LED恒流控制芯片中文手冊

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2023-12-22 11:40:381

i型三電平和t型三電平優(yōu)劣

是一種比較簡單的多電平逆變器結(jié)構(gòu)。它由兩個單級逆變器級聯(lián)而成，每個單級逆變器由一個半橋電路組成。這種結(jié)構(gòu)可以通過控制開關(guān)的狀態(tài)來實現(xiàn)不同的電平輸出。然而，I型三電平拓?fù)?/b>的控制算法相對較為復(fù)雜，需要在每個開關(guān)周期內(nèi)

2023-12-19 16:22:4710064

三電平拓?fù)?/b>結(jié)構(gòu)的脈沖整流器的優(yōu)缺點

三電平拓?fù)?/b>結(jié)構(gòu)是一種常用的脈沖整流器結(jié)構(gòu)，它通過控制開關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)斷時間，實現(xiàn)將輸入的交流電信號轉(zhuǎn)換為直流電信號。在實際應(yīng)用中，三電平拓?fù)?/b>結(jié)構(gòu)的脈沖整流器具有以下優(yōu)點與缺點。 一、優(yōu)點： 低諧波

2023-12-27 10:11:322427

三電平拓?fù)?/b>工作原理

三電平拓?fù)?/b>是一種常用的多電平逆變器拓?fù)?/b>結(jié)構(gòu)，用于將直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能。它采用三個電平的輸出電壓，相對于傳統(tǒng)的二電平逆變器，可以顯著降低輸出電壓的諧波含量，提高逆變器的輸出波形質(zhì)量。下面將詳細(xì)介紹

2024-01-02 14:56:387533

三電平npc電路拓?fù)?/b>原理

原理、工作原理以及優(yōu)缺點等方面，以滿足您的需求。 拓?fù)?/b>結(jié)構(gòu) 三電平NPC電路由兩個全橋逆變器和一個中間的“電壓三級器”組成。它的電壓架構(gòu)能夠提供三個不同電平的輸出，通常是正、負(fù)電壓和零電壓。這個中間電壓被稱為中點電壓，由中點電容器連接。全橋逆變器則通過

2024-01-02 15:44:1211659

BP3319原邊反饋單級有源 PFC LED 恒流控制芯片中文資料

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2024-01-07 09:50:000

原邊反饋單級有源 PFC LED 恒流控制芯片BP3319中文資料

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2024-02-03 09:22:256

單級PFC和交錯式PFC介紹

）之間的比率。一個理想的電源系統(tǒng)應(yīng)該有功率因數(shù)接近1的情況，這表示電能被有效利用而沒有太多浪費。 單級PFC（功率因數(shù)校正）和交錯式PFC都是電源設(shè)計中常用的技術(shù)，用于提高電源效率和減少電流諧波。這兩種技術(shù)的主要區(qū)別在于它們的電路設(shè)計和工作原理。 單級PFC主要

2024-02-23 15:05:588087

單級功率因數(shù)校正（PFC）變換器的設(shè)計

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2024-03-22 09:26:4818

原邊反饋單級有源 PFC LED 恒流控制芯片BP3319數(shù)據(jù)手冊

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2024-04-18 15:26:082

ANPC三電平拓?fù)?/b>優(yōu)缺點是什么

ANPC（Active Neutral-Point Clamped）三電平拓?fù)?/b>是一種廣泛應(yīng)用于中高功率應(yīng)用的電力電子轉(zhuǎn)換器。它具有許多優(yōu)點，但也存在一些局限性。 一、ANPC三電平拓?fù)?/b>的基本概念

2024-07-12 09:43:507629

三電平dcdc拓?fù)?/b>結(jié)構(gòu)有幾種

三電平DC-DC拓?fù)?/b>結(jié)構(gòu)是一種高效的電力轉(zhuǎn)換技術(shù)，廣泛應(yīng)用于電力電子領(lǐng)域。 三電平DC-DC拓?fù)?/b>結(jié)構(gòu)的基本原理 三電平DC-DC拓?fù)?/b>結(jié)構(gòu)是一種將輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸出電壓的電力轉(zhuǎn)換器。它通過控制開關(guān)器件

2024-07-12 09:45:404536

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