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[2020年IEEE得克萨斯电力与能源会议(TPEC) - 美国得克萨斯州大学城(2020.2.6-2020.2.7)] 2020年IEEE得克萨斯电力与能源会议(TPEC) - 一种用于三电平光伏并网逆变器的简化直流电容主动电压平衡算法:结合共模电压抑制的主动零矢量空间矢量脉宽调制技术
摘要: 本文介绍了一种基于改进型三电平升压变换器拓扑的数字控制单相有源功率因数校正(PFC)整流器。与传统升压式系统相比,该新型PFC整流器的电感体积缩小约三分之一,开关损耗显著降低。其改进原理在于:采用3:1非对称有源电容分压器替代升压变换器的输出电容,并利用下游变换器级调节分压器中心抽头电压。这种非对称分压结构配合特定开关序列,在保持三电平变换器元件数量的前提下实现了四电平变换器特性。实验结果表明:相较于传统升压式PFC方案,该设计使电感体积减少66%;在与同等工作频率的标准三电平方案对比中,电感体积仍减小33%?;?00W/200kHz/通用输入电压(85Vrms-265Vrms)的PFC样机实测数据显示,其电感电流纹波仅为传统升压变换器的三分之一(同等电感减幅条件下),同时效率提升最高达6%。
关键词: 升压转换器、功率因数校正(PFC)、多电平转换器、交流-直流转换器
更新于2025-09-23 15:21:01
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一种高效宽输入宽输出的<scp>临界导电模式(CrCM)反激式</scp>转换器,适用于<scp>高功率</scp><scp>LED</scp>照明
摘要: 本文研究了一种用于大功率发光二极管照明应用的功率因数校正(PFC)反激变换器。该反激变换器设计工作于临界导通模式,以在通用交流输入下实现更优的电能质量与高效率,同时保持较低的元件数量。通过状态空间分析法研究了变换器在输入输出条件变化时的闭环稳定性。所设计的PFC变换器具有宽输入电压范围与宽输出电压调节能力。针对85至265V通用交流输入,还测试了100W原型机在改善电能质量(如功率因数和交流输入电流谐波失真)方面的性能表现。该原型机在通用交流输入下的转换效率达92%,总谐波失真低于6%,相比同款变换器工作于断续导通模式时获得了显著提升的性能指标。
关键词: 状态空间分析、伯德图、功率因数校正、临界导通模式、稳定性、发光二极管、电能质量
更新于2025-09-23 15:21:01
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集成升压转换器与半桥拓扑转换器的高功率因数可调光LED驱动器
摘要: 本文提出了一种具有高功率因数和零电压开通(ZVS)特性的可调光发光二极管(LED)驱动电路。该电路通过集成升压变换器和半桥拓扑结构的直流-直流变换器实现。通过使升压变换器工作在不连续电流模式(DCM)来获得高功率因数。采用非对称脉宽调制(ASPWM)控制方案实现对LED的调光。所开发的电路通过引入平衡电容,消除了传统非对称半桥变换器中变压器固有的直流偏移电流。通过续流升压电感电流和变压器励磁电流来释放其寄生电容中储存的能量,两个有源开关均能实现零电压开通。对电路工作原理进行了详细分析并推导了数学公式。最后,搭建并测试了一个用于驱动高亮度LED的115瓦原型电路。实验结果验证了所提出的LED驱动电路的可行性,且性能令人满意。该电路可实现高功率因数和零电压开通运行。
关键词: 功率因数校正、半桥变换器、零电压开通(ZVS)、不对称脉宽调制(ASPWM)、发光二极管(LED)
更新于2025-09-23 15:21:01
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用于大功率LED照明应用的三桥臂交错并联升压功率因数校正器
摘要: 本文讨论了一种用于连接主电网的高效LED照明系统的三相交错并联升压功率因数校正器(IBPFC)变换器。该IBPFC电路具有60kHz的开关频率和高达3kW的功率等级。受控整流前端升压PFC为驱动适用于路灯或体育场等场所的功率LED的DC/DC变换器供电。IBPFC工作于连续电流模式(CCM)。分析了IBPFC变换器的纹波影响,并提出了一种新颖的电感设计方法。在所提出的设计方法中,通过比较电流纹波峰值与输入电流的导数来定义确保CCM条件的临界电感值。在一个3kW原型上进行了实验验证。
关键词: IGBT、连续电流模式(CCM)、交错式变换器、三相升压变换器、纹波分析、大功率LED照明、功率因数校正(PFC)
更新于2025-09-23 15:21:01
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具有单位功率因数、低总谐波失真和调光功能的150瓦交流/直流LED驱动器的设计与实现
摘要: 本文介绍了一种基于商用集成电路的两级发光二极管(LED)驱动器的实现方案。该LED驱动电路拓扑专为驱动150W LED??樯杓疲礁鼋锥危航涣?直流功率因数校正(PFC)阶段和直流/直流功率转换阶段。PFC阶段的实现采用NCP1608芯片,通过临界导通模式在宽输入电压范围内保证单位输入功率因数。DC/DC功率转换器采用FLS2100XS芯片,具有全负载范围的软开关特性。此外,详细讨论了LED驱动器的电磁干扰(EMI)滤波器设计和调光控制电路。对额定功率为150W/32V(来自标称220V/50Hz交流电源)的LED照明系统硬件原型进行了测试,验证了设计的有效性。该LED驱动器经路灯应用测试表明:功率因数(PF)高于0.97,总谐波失真(THD)低于7%,满载效率达91.7%。实验证明该驱动器性能符合IEC61000-3-2和CISPR 15:2009标准要求。
关键词: 电磁干扰滤波器、功率因数校正、LED驱动器、LLC谐振转换器
更新于2025-09-23 15:19:57
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[2019年IEEE第26届集成电路物理与失效分析国际研讨会(IPFA) - 中国杭州(2019.7.2-2019.7.5)] 2019年IEEE第26届集成电路物理与失效分析国际研讨会(IPFA) - 激光去层技术在存储器位计数物理失效分析中的应用
摘要: 本文介绍了一种基于改进型三电平升压变换器拓扑的数字控制单相有源功率因数校正(PFC)整流器。与传统升压式系统相比,该新型PFC整流器的电感体积缩小约三分之一,开关损耗显著降低。其改进原理在于:采用3:1分压比的非对称有源电容分压器替代升压变换器的输出电容,并利用下游变换器级对分压器中心抽头电压进行调节。这种非对称分压器与特定开关序列配合,在相同元件数量下实现了四电平变换器的等效功能。最终相比传统升压式PFC,电感体积减少66%;在同等有效开关频率下较标准三电平方案降低33%。基于400W、200kHz、通用输入电压(85Vrms-265Vrms)的PFC样机实验表明:在实现同等电感减小的前提下,其电感电流纹波仅为传统升压变换器的三分之一,同时效率提升最高达6%。
关键词: 升压转换器、功率因数校正(PFC)、多电平转换器、交流-直流转换器
更新于2025-09-23 15:19:57
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[2019年IEEE国际无人系统会议(ICUS) - 中国北京(2019.10.17-2019.10.19)] 2019 IEEE国际无人系统会议(ICUS) - 基于红外半捷联导引头的目标跟踪模型可观测性增强
摘要: 一家大型石化公司在美国中西部一个现有油田安装了近5万马力的潜油电泵(ESP)。这些配备可调速驱动器(ASD)的电泵产生了高水平的电流谐波畸变,导致供电方电网电压谐波畸变率达到14%-19%。起初,供电公司注意到功率因数(PF)偏低,要求油田企业为其中压供电系统安装无功补偿(PFC)电容器。但电容器投运后,供电公司开始出现相关设备故障问题,并持续收到油田周边其他用户的投诉,因此强制在所有公共耦合点执行IEEE Std 519标准规定的谐波限值。通过在电力系统多个位置使用谐波分析仪进行测量,量化了谐波水平并评估了电泵对配电网的影响。通过计算机仿真分析了不同谐波治理方案后,最终分阶段为所有电泵加装了无源谐波滤波器。此外,在确认存在电力系统谐振现象后,永久性断开了无功补偿电容器。项目全部完成后,电压畸变率降至5%以下,且在不使用无功补偿电容器的情况下功率因数接近1。本文阐述了ASD引发的谐波对配电网的影响、治理电压谐波畸变的实用方案、无功补偿电容器的谐振问题,以及不同谐波治理方法面临的挑战。
关键词: 共振、可调速驱动装置(ASD)、潜油电泵(ESP)、谐波量、谐波、电容器、谐波滤波器、谐波抑制、功率因数校正(PFC)、谐波畸变
更新于2025-09-19 17:13:59
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具有软开关和交错式PFC功能的单级LED路灯驱动器
摘要: 本文提出一种适用于发光二极管(LED)节能路灯应用的单级驱动器,该驱动器具备软开关与交错式功率因数校正(PFC)功能。所提出的LED路灯驱动器将采用耦合电感的交错式升降压PFC变换器与半桥LLC谐振变换器集成于单级功率转换电路中,在降低直流母线电容与功率开关电压应力的同时,适用于高电网输入电压工况。其中交错式升降压PFC变换器通过耦合电感工作于断续导通模式(DCM)实现功率因数校正,半桥LLC谐振变换器则具有零电压开关(ZVS)特性以降低功率开关损耗,并通过零电流开关(ZCS)减少功率二极管导通损耗。文中阐述了该LED路灯驱动器的工作模态与设计要点。最终成功研制了一款额定功率144W(36V/4A)的LED驱动原型机,为路灯??楣┑绮⑹逝?20V电网输入电压。该驱动器实现了高功率因数、低输出电压纹波系数、低输出电流纹波系数及高效率等优异性能。
关键词: 转换器、软开关、功率因数校正(PFC)、路灯驱动器、LED
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年国际电力、能源与创新会议(ICPEI) - 泰国春武里府芭堤雅 (2019.10.16-2019.10.18)] 2019年国际电力、能源与创新会议(ICPEI) - 大规模并网光伏屋顶系统的控制以避免功率因数???
摘要: 许多商业建筑被鼓励安装大规模并网光伏屋顶系统,旨在节省电费开支。然而光伏系统的支持通常仅减少有功功率消耗,而无功功率使用量保持不变。因此,公共耦合点(PCC)的功率因数可能降至供电公司规定的阈值以下,导致电费账单中的功率因数附加费增加。本研究提出通过控制光伏屋顶系统提供的无功功率来实现功率因数校正?;贒IgSILENT PowerFactory软件的时域潮流计算,对该控制方法的性能进行了验证。仿真结果表明:采用智能控制算法的光伏逆变器无功补偿方案,无需新增补偿设备即可有效提升PCC处的功率因数。
关键词: 并网逆变器控制、光伏屋顶系统、功率因数收费、功率因数校正、无功功率补偿
更新于2025-09-16 10:30:52
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基于电感解耦的无电解电容多通道LED驱动器
摘要: 户外路灯应用中的发光二极管(LED)驱动器因长期暴露于高温、高湿度等恶劣环境条件而寿命较短。本研究提出一种长寿命多通道LED驱动器,其前端采用交流-直流升压功率因数校正(PFC)转换器,后接具备调光功能的直流-直流功率转换级,适用于LED路灯。该LED驱动器在交流-直流转换器输出端使用基于电感的辅助解耦电路,以抑制直流母线上的双线频功率纹波。相比通常采用电解电容实现的常规电容储能电路,这种电感式纹波功率存储电路具有更长的使用寿命。研究提出一种数字控制方法,通过单颗非数字信号处理器微控制器ST STM32F103RBT6实现解耦控制与PFC控制的协同运作。该路灯LED驱动器在150瓦测试平台上进行了分析与验证,并展示了消除二次谐波功率纹波的有源解耦交流-直流转换器对比方案。
关键词: 感应解耦、电解电容器、街道照明、LED驱动器、功率因数校正
更新于2025-09-16 10:30:52