实例解读 两种三相无源PFC电路的仿真研究
三相整流 无源pfc电路
三相整流无源pfc电路
三相整流无源PFC电路是一种用于电力因素校正的电路,主
要用于将输入电源的功率因数提高到接近1的值。
该电路的基本结构由三相桥式整流器和无源PFC电路组成。
三相桥式整流器是由六个二极管和三个电感组成的,用于将三相交流电转换成直流电。
三个电感连接在整流器桥路的输出端,起到平滑输出电流的作用。
无源PFC电路中的无源指的是没有使用电子器件(如MOS管、开关电容等)进行功率因素校正,并且没有使用任何额外的能量源。
无源PFC电路通过合理的电路设计和选择适当的元器
件来实现功率因素校正。
在三相整流无源PFC电路中,通常采用谐振电路作为无源
PFC电路的核心。
谐振电路主要由电容、电感和二极管组成,通过合理的谐振频率来实现功率因素校正,减少电网对电源的谐波污染。
三相整流无源PFC电路的工作原理是:当输入电压的幅值较
小(在一定的范围内),谐振电路的功率因数可以接近于1,
从而实现功率因数校正的效果。
当输入电压的幅值较大时,谐振电路的功率因数会下降,但整流器桥路中的电感可以起到限流的作用,保证整流电流平滑输出。
三相整流无源PFC电路的优点是:1.功率因数校正效果好,可以将功率因数提高到接近1的值。
2.无需外部能量源,无需使
用额外的开关器件实现功率因素校正,成本低廉。
3.对电网的
谐波污染影响小。
总之,三相整流无源PFC电路是一种常用的电力因素校正电路,通过合理的谐振电路设计和电路结构来实现功率因数校正,提高电源的能效和稳定性。
三相无源PFC电路的仿真研究报告详解
三相无源PFC电路的仿真研究报告详解三相无源PFC(Power Factor Correction)电路是一种用于改善交流电系统中功率因素的电路。
这种电路能够向输入电流提供足够的功率,以使得系统的功率因素接近于1、在当前关注能源效率和节能的趋势下,PFC电路逐渐成为各种电气设备的关键部分之一、本文将详细介绍三相无源PFC电路的仿真研究报告。
首先,我们将对PFC电路的工作原理进行简要介绍。
PFC电路由桥式整流器、电容滤波器和电感器组成。
桥式整流器将交流输入电压转换为直流电压,并通过电容滤波器进行平滑。
接下来,电感器通过存储能量,并将其以一定频率释放,以提供给负载。
通过适当选择电感和电容的数值,可以实现输入电流与输入电压之间的相位差很小,从而提高功率因素。
然后,我们对三相无源PFC电路进行了建模和仿真。
我们使用了MATLAB/Simulink软件进行仿真实验。
首先,我们对PFC电路中的整流器进行建模,选择了合适的整流桥拓扑结构,并设置适当的电流控制策略。
然后,我们通过添加电容和电感元件来建立电容滤波器和电感器。
最后,我们设置了适当的负载,以测试PFC电路的性能。
接下来,我们对仿真结果进行了详细的分析和讨论。
我们评估了PFC 电路的功率因素、总谐波失真率和电压波形的质量。
通过改变电感和电容的数值,我们测试了不同工作条件下PFC电路的性能。
我们还对负载变化情况下的PFC电路动态响应进行了仿真实验。
通过比较不同工况下的仿真结果,我们得出了一些重要的结论。
最后,我们对三相无源PFC电路的优缺点进行了总结和展望。
与传统的有源PFC电路相比,无源PFC电路具有较低的成本、更高的效率和更简化的控制。
然而,由于无源PFC电路中没有直接的反馈机制,因此其稳定性和响应速度可能受到限制。
因此,在今后的研究中,我们可以进一步改进设计和控制策略,以提高三相无源PFC电路的性能和稳定性。
本文通过对三相无源PFC电路的建模和仿真研究,详细介绍了其工作原理、仿真实验和结果分析。
三相无源PFC电路的仿真研究报告详解
三相无源PFC电路的仿真研究报告详解三相无源PFC(Power Factor Correction)电路是一种用于改善电源的功率因数的电路,采用三相桥式整流电路和LC滤波器结构,通过控制触发脉冲宽度(PWM)来实现对输入电流的调节,使其与输入电压保持同相,并且保持近似于正弦波的波形,从而达到提高功率因数的目的。
为了进一步研究三相无源PFC电路的性能和优化参数,进行了仿真研究,并撰写了下面的报告。
一、引言介绍三相无源PFC电路的工作原理和应用背景,指出提高功率因数的重要性以及三相无源PFC电路在节能和环保方面的优势。
二、电路结构和工作原理详细介绍三相无源PFC电路的电路结构和各个元件的作用,包括三相桥式整流电路、LC滤波器和PWM控制器。
通过图示和公式推导,讲解电路的工作原理,解释输入电流的调节和输出电压的稳定性等关键参数的影响因素。
三、三相无源PFC电路的仿真模型建立在仿真软件中搭建三相无源PFC电路的模型,选择合适的元件参数和控制策略,建立系统的数学模型,包括桥式整流器和滤波器的变量方程。
四、三相无源PFC电路的仿真结果分析五、优化参数研究针对三相无源PFC电路的性能问题,对其中的关键参数进行优化研究,包括电感、电容和PWM控制的频率等。
通过调整这些参数,并对比仿真结果,找出最佳的参数组合,以达到更高的功率因数和稳定的输出电压。
六、结论总结三相无源PFC电路的仿真研究结果,指出电路的优点和缺点,讨论仿真过程中的一些假设和误差,并提出可能的改进方案。
给出对未来工程应用的展望,进一步研究和开发更高效、更稳定的三相无源PFC电路。
引用相关研究和资料,包括理论基础、仿真软件的使用手册、相关文献和研究报告等。
以上是对三相无源PFC电路仿真研究报告的详细展开,可以根据以上框架进行进一步的扩展和详述。
三相逆变电源的在Matlab中的仿真设计
三相逆变电源的在Matlab中的仿真设计摘要:本文采用MATLAB搭建仿真系统对变频电源进行系统分析。
基于Simulink做了系统仿真,并做了原理性的论证,调节器件参数比较仿真结果。
1. 引言由于计算机技术的迅速发展和广泛应用,数学模型的应用和仿真越来越普遍。
本文研究背景及意义于在MATLAB中提供了Simulink和Power Systerm Blockset工具箱,拥有一种很方便的建模环境,用户不用直接编写程序,而是通过交互命令方式建立、修改和调试模型,给电力电子技术中的各种电路的仿真提供了有利的条件,简化了仿真建模。
电力系统工具箱(Power System Blockset),如图1-1 Block Library。
图1-1 Block Library2. MATLAB在变频器中应用及仿真框图2.1仿真框图的设计变频电源主要结构分为以下几个部分。
1. 整流器,它与单相或三相交流电源相连接,产生脉动的直流电压。
2. 中间电路,有以下三种作用:a.使脉动的直流电压变得稳定或平滑,供逆变器使用。
b.通过开关电源为各个控制线路供电。
c.可以配置滤波或保护装置以提高变频电源性能。
3. 逆变器,将固定的直流电压变换成可变电压和频率的交流电压。
4. 控制电路,它将信号传送给整流器、中间电路和逆变器,同时它也接收来自这些部分的信号。
图2-1为三相变频电源的仿真电路。
在仿真电路图中,双击元件,可得到各元件的属性设置。
改变各项的值,运行并通过示波器来显示各个量的变化,以便比较和研究。
在仿真环境中,用户通过简单的鼠标操作就可建立起直观的系统模型并进行仿真,能有机地将理论研究和工程实践结合在一起。
图2-1 三相变频电源的仿真电路整个仿真图由电气系统模块库中的元件搭建组成,元件的直观连接与实际的主电路相似,其中主要包括:整流环节,直流环节,逆变环节,PI调节器、坐标变换模块、SPWM产生环节。
这些元件都设置有对话框,用户可以方便的选择元件类型和设置参数。
无桥软开关PFC电路的设计与仿真
演讲者:戴斌 世纪电源网
1,典型的单相有源PFC电路
2,典型的单相无桥PFC电路
3,典型无桥PFC电路仿真
4,输入电压波形与输出电压波形
5,BOOST二极管电流波形
5,BOOST二极管电流波形
6,MOS管的VGS与VDS波形
6,MOS管的VGS与VDS波形
7,MOS管的VGS与漏极电流波形
7,MOS管的VGS与漏极电流波形
8,增加无损吸收网络的无桥PFC
9,输入电压和输出电压
10, BOOST二极管电流波形
10, BOOST二极管电流波形
11, MOS管的VGS与VDS波形
11, MOS管的VGS与VDS波形
12,MOS管的VGS与漏电流波形
13,另一种无损吸收网络的无桥 PFC
14,输入电压和输出电压
15, BOOST二极管电流波形
15, BOOST二极管电流波形
16, MOS管的VGS与VDS波形
16, MOS管的VGS与VDS波形
17,MOS管的VGS与漏极电流波形
/ / /
零压零流开通 零电流开通
零电压关断 零电压关断
25,软开关网络元件的选择
1. 在两种无源无损软开关电路和ZVT软开关 电路中,电感L的作用主要是减小BOOST二 极管的反向恢复电流,那么对L有个最小值的 要求: Vout / L< IDboost / trr 即: L>(VOUT*trr)/IDboost 在实际应用电路中,为了改善BOOST二极管 的反向恢复特性,我们可以选择时间t为3~5 倍trr时间。
25,软开关网络元件的选择
2. 在无源无损吸收网络中,Csnubber<<Ctransfer 所以在电荷转移过程中,LC的谐振周期,主 要由电感L和Csnubber决定。一般认为这个谐振 周期为开关周期的1/10左右比较合适。那么 有: 2π*sqrt(L* Csnubber)=T/10
数据说话 两种三相无源PFC电路仿真数据简析
数据说话两种三相无源PFC电路仿真数据简析
三相无源PFC电路是一种在大功率电源设计过程中常见的电路结构,能
够通过其功率因数矫正的独特优势,为电源系统提供较高的转换效率。
在今
天的文章中,我们将会就两种常见的三相无源PFC电路进行仿真测试,并进
行数据分析。
下面就让我们一起来看看这两种无源PFC电路的仿真数据结果
究竟是什幺样子的吧。
桥后采用电抗器的三相无源PFC电路
首先来看桥后采用电抗器的三相无源PFC电路,这种三相无源PFC电路是目前常见的PFC电路结构之一,常见于工业领域的开关电源设计中。
桥后采
用电抗器的三相无源PFC电路的拓扑结构如下图图1所示,这种电路的独有
特点是在原有三相不控整流电路的整流桥后负载之前串联一个电抗器。
图1 桥后采用电抗器的三相无源PFC电路
在了解了这种三相无源PFC电路的电路结构后,接下来我们来看一下这种
功率因数校正电路的仿真测试结果。
在测试中,我们选择利用Matlab仿真软
件对电路进行仿真,其中解算选项为:最大步长是le-5,,相对精度为le-3,
算法选择ode23t,仿真时间设为1s,其它选项默认。
这里需要说明,下文中
所介绍的另一种PFC电路仿真也采用这样的设置,因此在下文中不再重复叙述。
在利用软件对桥后采用电抗器的三相无源PFC电路进行仿真测试时,我们
所设置的仿真参数为:输入相电压有效值Ui=220V/50Hz,输出滤波电容
C=1800μF,负载R=50Ω。
电感L=10mH。
所得出的仿真结果如下图图2所示,。
PFC用三相高频PWM整流器的仿真研究毕业论文
PFC用三相高频PWM整流器的仿真研究PFC with high-frequency three-phase PWM rectifier simulation study毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部容。
作者签名:日期:学位论文原创性声明本人重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
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本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
三相可控交流电源的设计及仿真研究
三相可控交流电源的设计及仿真研究一、引言三相可控交流电源是一种能够实现对交流电的电压和频率进行调节的设备,广泛应用于电力系统、工业控制等领域。
本文将采用开关器件进行控制,设计并仿真一个三相可控交流电源的系统,实现对输出电压的调节,以满足不同电气设备的需求。
本文将首先介绍三相可控交流电源的原理和设计要点,然后进行电路设计和参数选择,最后利用仿真软件进行系统性能验证。
二、三相可控交流电源的原理和设计要点1.电源拓扑结构选择:常用的三相可控交流电源拓扑包括全波控制和半波控制两种,前者能够实现输出电压的全波控制,后者只能实现半波控制。
2.开关器件选择:可控硅是常用的开关器件,具有可控性强、寿命长等优点,但也有晶闸管可导通电流不稳定、损耗大等缺点,需要合理选择。
3.控制系统设计:控制系统需要根据实际需要设计,包括触发控制、保护功能等,保证系统稳定可靠。
4.输出滤波设计:由于开关器件导致输出波形不纯净,需要设计合适的滤波电路来减小谐波等干扰。
三、电路设计和参数选择在设计三相可控交流电源时,需要根据设计要点选择合适的电路拓扑结构和参数,以满足设计需求。
下面以全波控制为例,介绍电路设计和参数选择:1.拓扑结构选择:选择全波控制拓扑结构,能够实现输出电压的全波控制,满足电器设备的需求。
2.开关器件选择:选择可控硅作为开关器件,具有可控性强、寿命长等优点,适合用于三相可控交流电源。
3.控制系统设计:设计合理的控制系统,包括触发控制、过流保护等功能,保证系统安全可靠。
4.输出滤波设计:设计合适的LC滤波电路,减小输出波形的谐波成分,保证输出电压的稳定性。
四、系统性能验证仿真利用仿真软件进行系统性能验证,可以提前检验设计的合理性和可行性。
在仿真过程中需要考虑输入电压、输出电压、输出波形等参数,并进行合理调整和优化。
最终实现设计目标,满足需求。
五、结论本文设计并仿真了一个三相可控交流电源系统,实现了对输出电压的调节,满足了不同电器设备的需求。
三相无源PFC电路的仿真研究报告详解
三相无源PFC电路的仿真研究报告的三相不控整流电路仿真研究的基础上,指出了该电路存在的缺点。
通过在电路中加入电感、电容、二极管和变压器等无源器件可以改善输入相电流波形,达到功率因数校正的目的。
针对不同的电路拓扑,分别采用Matlab/Simulink6.0软件进行了仿真研究,给出了无源PFC 后的输入相电压相电流波形,并对输入相电流进行了谐波分析。
关键词:三相整流电路;无源PFC;Matlab仿真Abstract:The shortcomings of the three-phase-uncontroled rectifier circuit are introduced after simulation and analyzing the three-phase-uncontroled rectifier circuit.The input phase-current’s wave is improved and the PF value is advanced through adding inductance, capacitance, diode and transformer to thethree-phase-uncontroled rectifier circuit. All the topologies are respectively simulated by Matlab/Simulink6.0. The input phase-voltage and phase-current’s waves are afforded. The input phase-current’s harmonious are analyzed at last.Keywords:three-phase rectifier circuit;passive PFC;Matlab simulation1 引言随着三相变频设备的广泛应用,三相不控整流桥加大电容滤波电路的使用数量日益增加,由此而产生的谐波电流对电网造成的污染越来越严重,从而导致能量损耗也越来越多。
三相逆变器的分析与仿真
插图清单
引言
最近几十年,世界各国环境压力越来越大,同时传统能源供应越来越吃紧。各国科技人员一边大力研究节能降耗,另一方面也在积极寻求可替代的新能源,诸如太阳能、风能、潮汐能等。这些新能源都有一个共同特点,直接由发电机发出的电能需要一系列转变才能为人类利用。逆变器,在这个转化过程中扮演者很重要的地位。在以往的太阳能发电系统中,电压源型逆变器(VSI)和电流源型逆变器(CSI)获得最广泛的使用。但这两种逆变器在自身原理上都有较大的缺陷,总结为两点,第一,逆变桥需要加入死区时间,使系统输出电压电流畸变增大;第二,输出端电压只能低于或高于输入端电压,当输入电压波动范围大则需另外附加升压或降压环节,降低了系统整体效率。那么SPWM正弦脉冲调制拥有了不同的优点及特点比如说开关频率固定而且它的控制和调节性能是是其他调制技术所不能代替的,需要说明的一点是它能消除电压中的谐波使输出波形中只含固定频率的高次谐波分量。由于SPWM技术的发展和广泛应用,为逆变器的发展也提供了很大的进步空间。本文最后提到的研究对象Z源逆变器是由美国密西根州立大学彭教授提出,能克服传统逆变器的缺点,实现输入电压范围宽、兼具升降压,不需要死区等优点。逆变器的研究逐渐成为电气领域的热点,对于能量的转换具有非常大的现实意义。
学号:
毕业论文(设计)
课题三相逆变器的分析与仿真
学生姓名
院部电气工程学院
专业班级电气工程及其自动化2班
指导教师
二○一四年六月
三相逆变器的分析与仿真
摘要
本文主要介绍三相逆变器和逆变器两种逆变器,分别对两种逆变器进行了原理和各自的作用简单分析。首先提到传统逆变器,在传统逆变器中最典型的就是最常使用到的即电压源型和电流源型逆变器。所谓的逆变器其工作整个过程和最终的输出就是把直流电转变成交流电来作为输出,其中逆变电路和半导体功率集成器件是组成其结构的最主要的两大部分。在逆变器的整个逆变系统中,逆变实现的核心就是逆变电路。一个完整的逆变电路应该包括输入与输出、控制与保护电路等,都是通过半导体开关器件的导通与关断来完成整个逆变系统的工作。SPWM技术成为目前应用最为广泛的PWM技术,三相SPWM逆变器其特点而且是有良好的调节性能、适用性强和更易于控制等优点;三相Z源逆变器克服了传统逆变器的缺点实现输入电压范围宽、兼具升降压,不需要死区等优点,得到良好应用。因此,我们在对逆变器的功能和实现原理的简单研究其意义是很重要的。本文首先从总体原理结构再到部分进行分析,最后用MATLAB进行了原理图绘制和仿真,并对仿真结果进行分析,最后总结收获。
基于单周控制的三相PFC的仿真研究(精)
基于单周控制的三相PFC的仿真研究彭繁戴珂张树全刘聪(华中科技大学电气学院应电系武汉 430074)Email:wwwpf861121@ 2) Email: daike_hust@摘要介绍了一种CCM模式下的三相PFC电路,并采用单周控制实现了三相整流器1)12的功率因数校正。
单周控制电路的结构十分简单,核心器件仅由一可复位积分器,一比较器和一RS触发器组成,不需要乘法器,从而简化了系统,具有反应快、开关频率恒定、控制方法简单等优点。
仿真结果验证了理论分析的正确性。
关键词:单周控制三相功率因数校正Simulation Research on Three-Phase PFC Based onOne-Cycle-ControlShuquan Liu Cong Peng Fan1 Dai Ke 2 Zhang(Huazhong University of Science and Technology Wuhan 430074)Abstract In this paper,a kind of three-phase PFC circuit wok in CCM mode is introduced. One-cycle-control is applied to achieve unity power factor in three-phase rectifier. This one-cycle control circuit is simple. The core device consists of only one integrators can be reset, a comparator and a RS flip-flops. It is simple to implement without multipliers.This control circuit has advantage as fast reponse,constant frequency,simple control and so on. Simulation result validate theoretic analysis. Keywords:one-cycle-conntrol,three-phase PFC1 引言随着电力电子装置应用的日益广泛,公共电网谐波污染也日趋严重,电力电子装置产生的大量谐波和无功电流不断注入电网,严重影响了供电质量,不仅使电网损耗增大,同时还可能造成某些设备的损坏。
三相维也纳pfc的matlab仿真
三相维也纳pfc的matlab仿真【实用版】目录一、引言二、三相维也纳 PFC 的基本原理三、MATLAB 仿真模型的建立四、仿真结果及分析五、结论正文一、引言三相维也纳功率因数校正器(PFC)是一种用于调整电网中电压和电流之间相位差的设备,以提高电网的功率因数。
在现代电力系统中,三相维也纳 PFC 已经得到了广泛的应用,因为它可以有效地减少电网中的电流谐波,提高电网的稳定性和效率。
为了更好地理解和分析三相维也纳PFC 的工作原理和性能,本文将使用 MATLAB 仿真工具对其进行建模和仿真。
二、三相维也纳 PFC 的基本原理三相维也纳 PFC 的基本原理是通过对电网中的电压和电流进行实时采样,然后根据采样得到的数据,控制 PFC 的电压和电流,使得电网中的电压和电流之间的相位差最小,从而提高电网的功率因数。
在三相维也纳 PFC 中,通常采用电压和电流双闭环控制策略,其中外部电压环路为PI 控制器,内部电流环路为 bang-bang 滞后控制器。
三、MATLAB 仿真模型的建立为了在 MATLAB 中建立三相维也纳 PFC 的仿真模型,我们需要首先创建一个 PFC 的电路模型,然后编写控制算法,最后通过仿真测试模型的性能。
下面是建立三相维也纳 PFC 仿真模型的详细步骤:1.创建 PFC 电路模型:在 MATLAB 中使用 Simulink 工具创建一个三相维也纳 PFC 的电路模型,包括三个电压源、三个电流源、三个电阻、三个电感和三个电容等元件。
2.编写控制算法:在 MATLAB 中编写电压和电流双闭环控制算法,包括外部电压环路的 PI 控制器和内部电流环路的 bang-bang 滞后控制器。
3.仿真测试模型性能:通过 MATLAB 中的 Simulink 工具对三相维也纳 PFC 模型进行仿真测试,测试模型的电压和电流波形、功率因数、电流谐波等性能指标。
四、仿真结果及分析通过对三相维也纳 PFC 的仿真测试,我们可以得到以下结果:1.电压和电流波形:在三相维也纳 PFC 的作用下,电网中的电压和电流波形更加稳定,波形失真度更小。
三相维也纳pfc的matlab仿真
三相维也纳pfc的matlab仿真【最新版】目录一、引言二、三相维也纳 PFC 的基本原理1.概述2.工作原理三、MATLAB 仿真模型的建立1.模型搭建2.参数设置四、仿真结果与分析1.仿真结果2.结果分析五、结论正文一、引言三相维也纳功率因数校正器(Power Factor Corrector,PFC)是一种用于提高电力系统功率因数的设备。
该设备主要由三个可控硅和三个电感组成,通过调整可控硅的导通角来改变电路的等效阻抗,从而实现对电网电压和电流的控制,提高功率因数。
本文主要研究三相维也纳 PFC 的MATLAB 仿真过程。
二、三相维也纳 PFC 的基本原理1.概述三相维也纳 PFC 是一种基于电压和电流双闭环控制的电力电子装置。
其主要作用是在电力系统中对电压和电流进行控制,以提高系统的功率因数,降低谐波对电网的影响。
2.工作原理三相维也纳 PFC 的工作原理是通过对电网电压和电流的实时采样,计算出电网的等效阻抗,然后通过调整可控硅的导通角来改变电路的等效阻抗,从而实现对电网电压和电流的控制。
在这个过程中,需要对电网电压和电流进行双闭环控制,以保证系统在网侧单位功率因数运行,电网电流谐波非常小。
三、MATLAB 仿真模型的建立1.模型搭建在 MATLAB 中搭建三相维也纳 PFC 的仿真模型,首先需要创建一个PFC 控制器对象,设置其输入输出参数,包括电网电压、电网电流、控制电压和控制电流。
然后,创建一个 PFC 电路对象,设置电路的参数,包括电感、电容和可控硅的参数。
最后,将 PFC 控制器和 PFC 电路对象连接起来,形成一个完整的三相维也纳 PFC 仿真模型。
2.参数设置在搭建好模型后,需要对模型的参数进行设置。
主要包括电网电压、电网电流、控制电压和控制电流等参数。
这些参数的设置要根据实际电力系统的参数进行,以保证仿真结果的准确性。
四、仿真结果与分析1.仿真结果在完成模型搭建和参数设置后,可以利用 MATLAB 进行仿真。
无源PFC原理分析以及应用
无源PFC原理分析以及应用一、无源PFC的原理分析1.功率因数的定义和重要性功率因数是指实际功率和视在功率之比,即PF=P/S,其中P表示实际功率,S表示视在功率。
功率因数的取值范围为0到1之间,数值越接近1则表示电源的效率越高。
在实际的交流电路中,由于电感、电容等元件的存在,电流和电压之间存在一定的位相差,使得功率因数小于1、功率因数小的电路会导致电网负荷加重,造成能源浪费,并对电网稳定性产生不利影响。
2.无源PFC的工作原理在交流电源接入无源PFC电路后,电感元件使得输入电压和电流之间产生一个时间延迟,从而将电流的波形与电压的波形对齐,实现功率因数校正。
二极管用于整流电流,电容元件用于储存能量。
通过适当选择电感元件的大小和电容元件的容值,可以实现功率因数的提高,并降低电流谐波含量。
此外,无源PFC还可以通过合理设计电路拓扑,充分利用电感和电容之间的电流、电压关系,提高电路的效率。
3.无源PFC的特点(1)提高功率因数:通过无源元件的作用,使输入电流和输入电压同相位,从而达到提高功率因数的目的。
(2)降低谐波含量:通过无源元件产生的电感电流和电容电流,可以滤除输入电流中的谐波成分,从而降低电流谐波含量,减少对电网的污染。
(3)增加电路的稳定性:无源PFC可以降低电源端的脉动电流和脉动电压,提高电源的稳定性,减少对负载的干扰。
二、无源PFC的应用1.家用电器领域2.工业电力供应领域在工业电力供应领域,无源PFC被广泛应用于电力电子设备中。
无源PFC可以降低工业电力设备的功耗,提高效率,并减少对电网的影响,从而降低电费和能源消耗。
3.新能源领域在新能源领域,无源PFC也有着重要的应用。
以太阳能发电系统为例,太阳能板产生的直流电需要通过逆变器转换为交流电才能供应给家庭和工业用电。
无源PFC可以用于逆变器的输入端,提高太阳能发电系统的功率因数,减少能源损耗,提高系统效率。
总结起来,无源PFC作为一种电源补偿技术,在改善功率因数、降低电流谐波、提高系统效率等方面具有重要应用价值。
三相不控整流电路的PFC设计案例分析
三相不控整流电路的PFC设计案例分析 PFC技术目前已经被成功应用到了中小功率开关电源产品的设计过程中,通过对功率因数校正的合理利用,工程师可以有效提升其工作效率。
在今天的文章中,我们将会通过一个实际案例,来为各位新人工程师们进行实例解析,看在三相不控整流电路中应当如何有效实现其PFC设计。
三相不控整流电路是一种在中小功率开关电源设计中,比较常见的电路设计类型。
但是,这种电路系统也有其本身的缺点,那就是即使负载等效为一个电阻,也不能获得满意的功率因数,需要人工进行PFC设计。
出现这一问题的根本原因在于,三相不控整流电路中三相电压通过不控整流桥互相耦合,输入电流是三个相电压的函数,不可能同时兼顾三相输入电流,使任何一相输入电流都不能独立控制为正弦波形,必须对三相输入电压进行解耦。
下图中,图1所展示的是就一种大电容滤波的三相不控整流电路结构。
图1 大电容滤波的三相不控整流电路 结合图1所给出的这种电路结构,下面我们就来对该种大电容滤波的三相不控整流电路进行仿真分析。
在仿真模拟过程中,我们所设置的各项参数如下:输入相电压有效值Ui=220V/50Hz,输出滤波电容C=1800μF,负载R=50Ω。
任意一相的输入相电压相电流波形如图2所示,图3为输入电流的谐波分析图,仿真测量的功率因数值为0.566。
通过仿真结果可以看出,这种电路具有功率因数低,输入电流的总谐波畸变程度大,输入谐波电流含量严重超标的缺点。
图2 大电容滤波的三相不控整流电路输入电压电流波形 图3 大电容滤波的三相不控整流电路输入电流谐波分析 在了解了这种大电容滤波的三相不控整流电路的缺点之后,针对其本身所存在的缺陷,我们所采用的PFC改良方法,是选择桥前采用LC滤波器桥后采用电抗器对这一电路系统进行重新设计,以此来达成PFC(功率因数校正)的目的。
桥前采用LC滤波器桥后采用电抗器的三相无源PFC电路如图4所示,其特点是分别在原有三相全桥整流电路的交流输入侧加无源滤波器电感和电容,其三相交流输入端每相分别串联滤波电感L,输入滤波电容C采用三角形接法。
【电源PFC设计】无桥PFC原理图及实例
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• 采用氮化稼的图腾无桥PFC只要 一个电 感, 2个氮化稼MOS,另D1,D2可以用二极
管也可以从等同内阻的硅MOSFET以实现
更高效率
传统Dual-boost无桥PFCPFC
• 就现阶段氮化铢无桥的方案已比传统的
低了(传统的会用上两个高碳货硅二极 管及多用一个电感)
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• 同时因氮化综适合高频。 采用氮化铢高 频化的无桥PFC后, 体积大大变小, 综合
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采用氮化稼的LLC电源效率 1000W98.8%
产品的应用:氮化稼的无桥PFC /Totem Pole PFC
用FET代替整流桥同时实现高效PFC功能
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• 传统用的无桥需要2MOSFET, 2电感, 2碳 化硅二极管 (D1,D2)才能实现高效率
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氮化稼的图腾无桥 PFC
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产品的应用:氮化稼的无桥PFC
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仿真实验6三相交流稳态电路辅助分析
仿真实验6三相交流稳态电路辅助分析(总1页)
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3 仿真实验6 三相交流稳态电路辅助分析
1. 实验目的
(1)掌握用三表法及两表法测定对称三相电路的功率
(2)学会用multisim 软件仿真对称三相电路。
2. 实验原理
三相负载的瞬时功率为
由于三相三线制中,0A B C i i i ++=,即有()C A B i i i =-+,代入上式整理得 根据正弦电路中平均功率的定义可求得三相平均功率为
12P P 和分别为两个功率表的读书。
所以两个功率表的读书和就是三相总功率。
3.实验内容与步骤
(1)用三表法测定对称三相电路功率
所以由三表法可得总功率为1452w
可得 总功率为1452w
所以可得三表法所得功率等于两表法所得功率
所以总功率为1452w 。
4. 实验注意事项
(1)在实验中,需要注意瓦特表的连接。
电压表所应该并在哪两端,以及电流表串联在电路中。
(2)注意电压源的角度关系。
5.实验总结
在实验中,我掌握了用两表法测对称三相电路的方法。
以及用multisim 验证了两表法的结果与三表法一致。
三相双开关PFC电路分析及在CCM模式下的控制策略
三相双开关PFC电路分析及在CCM模式下的控制策略APFC(active power factor correction)技术就是用有源开关器件取代整流电路中的无源器件或在整流器与负载之间增加一个功率变换器,将整流输入电流补偿成与电网电压同相的正弦波,消除谐波及无功电流,提高了电网功率因数和电能利用率。
从解耦的理论来看,三相PFC 技术可以分成不解耦三相PFC、部分解耦三相PFC 以及完全解耦三相PFC 三类。
全解耦的三相PFC,如6 开关全桥电路,具有优越的性能,但是控制算法复杂,成本高。
单开关的三相boost 升压型PFC 电路工作在DCM 模式下,属于不解耦三相PFC,由于它的成本低,控制容易而得到广泛应用,但是开关器件电压应力大,电源容量难以提高,只适用于小功率场合。
部分解耦的三相PFC 电路具有低成本、高效的特点,具有广阔的应用前景。
三相双开关电路就是典型的部分解耦PFC 电路。
本文针对该电路的工作原理和控制策略进行了仿真和实验。
1 三相双开关PFC 电路CCM 下的工作原理1.1 主电路结构电路将三相交流电的中性线与2 个串联开关管S1,S2 的中点以及2 个串联电容C1,C2 的中点相连接,构成三电平(正、负电压和零电压)结构,2 个串联电容分别并联平衡电阻R1,R2,使上、下半桥作用于电容C1,C2 的输出电压相等。
电路结构如图1 所示。
由于中性线的存在,上下半桥相互独立,形成部分解耦的基础,并且开关器件承受的电压只有输出电压的1/2,降低了对开关管的选型要求。
在此基础上提出一些新的双开关拓扑结构,但结构复杂,难以控制。
1.2 过程分析由上述分析,上、下半桥可作为独立结构分析。
以上半桥为例,等效电路图如图2 所示。
由三相电压的对称特性,每2π/3 的区间里,只有一相正相电压最大,如果能使每相的瞬时电流在2π/3 的区间里跟踪其最大相电压,即可实现最大程。
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实例解读两种三相无源PFC电路的仿真研究
三相无源PFC电路是一种应用范围比较广泛的电路设计结构,在很多电子电路系统中都得到了较好的应用。
在今天的文章中,我们将会对两种常见的三相无源PFC电路进行仿真研究,这两种PFC电路分别是12脉波整流三相无源PFC电路和基于移相电感器的三相无源PFC整流电路,下面就让我们通过其仿真和数据对比,来看一下他们的数据参数和特点。
12脉波整流三相无源PFC电路
首先我们来看一下采用移相变压器的12脉波整流三相无源PFC电路,这种电路是目前应用范围非常广泛的PFC电路形式之一,其拓扑如下图图1所示。
在图1所展示的电路系统中我们可以看到,L1~L3、C1~C3构成三相输入滤波器,移相变压器采用两组接法,YΔ联结和Y/Y联结。
经过三相输入滤波器的输入电压通入移相变压器后,得到互差30°的六相对称点压,供给六相整流器,为后级电解电容器组供电,这样就可以获得一个正弦度很高的输入电流。
图1 基于移相变压器的12脉波整流三相无源PFC电路
基于移相变压器的12脉波整流三相无源PFC电路的Matlab仿真研究
在已经了解了这种基于移相变压器的12脉波整流三相无源PFC电路拓扑结构之后,下面我们就要利用仿真软件对这一PFC电路进行仿真模拟。
我们依据图1所给出的电路系统,建立仿真模型,在这一模型的建设过程中,我们将相关参数设置为:三相交流输入电压为Ui=220V/50Hz,输入滤波电容参数C1=C2=C3=20μF,输入滤波电感参数L1=L2=L3=7mH,三相整流桥输出。