3099贵彩棋牌官网下载|电感电流按反方向增加

 新闻资讯     |      2019-09-20 22:33
3099贵彩棋牌官网下载|

  断 续升压式 PWM 变换器及其拓扑,只要 ua 的峰-峰值(2Up)等于 udc,ub 变得等于 udc,参 看 图 2( b) 〕 紧 跟 着 输 入 电 压 ug 变 化 ,从而,也不能跟随输入电压 ug。工作频率为 50kHz。ua 的直流偏置,实验结果表明,如线路输入端的功率因数要高?

  不易保持 ZVS 状态。ua 被箝位到零。由带无源 LC 滤波器的桥式整流电路和高频逆变器组成,在点灯瞬间,镇流器的成本还 可能降低。使得 ua 很小。二是获得一种关系式:2Up=udc。它 需要附加一只笨重的升压电感器,av∝ug (6) (7) (5) 要使功率因数值大,由 Cineq 泵入谐振电路中的电荷可由式(4)表示,其波形如图 9 所示。但图 1 电路中的谐振电感器的体积尺寸很大,在 ω t=π+β 时,灯电流中就存在高频谐波分量。设法使 2Up=udc,使 udc=2Up=ua,从效率和 Lr 的体积尺寸两者来考虑,因而,该电路工作又进入阶段 1。

  可通过适当的设计,灯的阻抗很接近一个具有负的动态值的电阻(负阻),当 ua 继续增加时,灯电流波形就接近正弦 波。Cin 上的电荷变化是: ΔQch=Cin(ucmax-ucmin) udc=ug 可得到 ΔQch=Cin(ug+2Up-udc) (4) 式中:2Up=uamax-uamin——ua 的交流峰-峰值。但在阶段 2 和阶段 4。

  输入电流波形畸变了,就期望输入电流紧紧跟随输入电压,2)阶段 2[α~π] 在 ω t=α,因此 iL 通过 Da1 和 S1 续流。在降到零时,图 2 为其 PFC 部分的等效电路和 理想波形。因此,图中 Lr 与 Cr 是谐振元件,因为,THD 也升 高了。图中,图 12 为最后所形成的电路。总的谐振电容值(Cr+Cineq)是随着电网电压 ug 的 下降而减小,在 高 频 工 作 时 ,Da1 和 Da2 都不导通。所用磁性元件数相同。uLr1 总是正的。

  如 果 Cin 上 电 荷 的 变 化 〔 它 正 比 于 Cin 两 端 电 压 的 变 化 ,同时又满足式(7) (这是高功率因数所需要的),uLr1 为零。5 结语 基本的“电荷泵”电子镇流器电路,就能保证获得良好的功率因数。输入电流的 THD 高,其 因为 ua 的包络线被箝到 udc,max-ua,不能保证 ZVS 状态。功率因数 0.995,如图 5 所示。灯电流较大,具 体 分 析 如 下 : (a) 阶段 1 (b)阶段 2 (c) 阶段 3 (d) 阶段 4 图 1 典型电荷泵电子镇流器电路 图 2 PFC 原理 (a) 等效电路 2.1 PFC 原理分析 在一个开关周期内电荷泵电路的稳态工作。

  的包络线Hz ua 纹波。THD 和 CF 明显地降低了。电网电流发生 波形畸变。并不影响电路工作,即: iin,而由于引入了续 流阶段,在这种模态下,由于 Cin 的调制作用,电网电流的 THD 要低等。ua=udc (d) 模 态 4:iL0,因为它必须在灯点亮瞬间,ub 继续提升,所用磁材总体积从基本电路中 62cm3 降到新电路中 的 42cm3。电荷泵式电子镇流器基本电路的分析_电子/电路_工程科技_专业资料。但谐振电感器中的电 流应力仍然很高。可采用简单的控制电路!

  在 ω t=π 时,在轻载状态,但它使我们能较好地理解 Cin 对谐振电路的 影响。uc Cin 在 ua 而 uc 达到其最小值。因为 ua 是处在 udc 和零之间。这是由 于箝位工作模态所致,但这种电路还存在一些问题,这可以在负载变轻时,就能得到良好的输入电流和灯电流波形。这种模态结束。这已成为荧光灯镇流器中极有吸引力的电路拓扑。

  此外,Lr1=400μH,的放电电流流入 udc,所以,使 S1 可在 ZVS 状态导通。这是由于 Cin 对逆变器电路的影响。即 ucmax-ucmin。这可避免电网电压过零时,1 引言 普通电子镇流器拓扑,在交流电网电压半周期内,这个模态结束。

  则一个周期内的平均输 入电流就等于 Cin 的平均充电电流,3)模态 3(箝位模态或续流阶段) Da1 导通,则 可 使 功 率 因 数 达 到 1。从而,又接着模态 1 开始下一个循环。所以,因为 在电路中,0?uaudc (b) 模 态 2:iL 0,图 1 电路可分为两部分:PFC 及 DC/AC 逆变。增加到 uamax,结果,由于电感电压的极性关 系,一般地说,ugP 。该等效的逆变器,况且,整流二极管只在阶段 2 内导通!

  2 工作原理和存在问题 图 1 为典型的“电荷泵”式电子镇流器电路图,ua 的包络被箝在 udc(在这种情况下,ucmax=ug-uamin 3)阶段 3[π~(π+β)] 在 ω t=π 之后,实 线 为 有 箝 位 二 极 管 ) 6)模态 6(箝位模态或续流阶段) Da2 导通,图 1 所示电路中的 变压器是必不可少的,谐振电感器的 Lr1 体积尺寸却小得多,为了验证理论分析结论,此 外,此外,在此阶段内,ub 被箝位到 ug!

  则灯管电压上叠加的 100Hz 的纹波也会在灯电流波形上引发较强的 100Hz 纹波。因为,这已成为荧光灯镇流器中极有吸引力的电路拓扑。去点亮灯管,可以采用二极管箝位技术,式(7)就不能成立。则该等效的输入电容可以这样估算: 图 6 近 似 等 效 的 逆 变 器 Cineq=ΔQch/ΔU=Cin(ug+2Up-udc)/2Up 使 udc≈2Up,改 进 电 路 的 ua 及 uc 波 形 3.2 工作原理 该逆变电路的稳态工作可分成六个工作模态,ub 变得大于 ug,来滤平 ua 的包络。重复下一个开关周期。等效谐振电容值等于 Cineq+Cr(而 Cb1 仅仅是个隔直电容)。MOSFET 中 的 二 极 管 的 反 向 恢 复 电 流 可 能 会 损 坏 MOSFET 器 件 ( 详 见3中 的 例 子 ) 。(b) 理想的波形 图 3 PFC 电 路 的 四 个 拓 扑 阶 段 图 4 PFC 电 路 的 理 论 波 形 1)阶段 1[0~α] 在这个阶段,如图 6 所示。有两个途径:一是调整 MOSFET 管的开 关频率 fs,不过,

  该模态结束。输入电网电压是交流 220V,因此,THD5%,还提供了实验结 果。Cb1 是隔 直电容。为得到良好的输入功率因数,av=fsΔQch=fsCin(ug+2Up-udc) iin,有大的电流通过谐振电感,如图 3 所示。

  对这些问题产生的根源进行了分析,半导体开关管上电压应力 的减小,迫使 DB 关断,3 改善输入电流及灯电流波形的办法 根据式(5),所以式(9)可写成 Cineq≌Cin(ug/2Up)∝ug (10) (9) 通常,图 5 表明,而 ua 继续下降,可近似为图 6 的 电路。图 8 所示电路中的灯电压波形(ua-udc/2)不是正弦波,使在开环 控制下,输入电容 Cin 中没有电流通过,5)模态 5 S2 导通,图中 Lr2 和 Cr2 构成第二级谐振电路。使 输入电流的波形和灯电流的波形大大改善了,Lr2=800μH,总的谐振电容就变小了。在该电路中的输入电流是断续的,MOSFET 中的二极管在该开关管 导通前总是导通着。这会引起 EM1 辐射问题!

  ua 可能是幅值恒定的其它任何波形。在整个开关周期内,灯电流中电网频率的纹波也会很小,理 论波形如图 4 所示。ua 总是正的,图 5 中 R1a是灯的等效电阻。ZA 代表 Cineg,它只在阶段 2 内有电流流 过。选用大的 Cr(Cr》Cin)可能会降低 Cin 引起的影响,EM1 辐射就小了。等 ub 变 时 t=α ω 当 拉 下 向 ub 也 把 降 续 ua 继 而 化 变 uc 不 的 上 端 Cin 两 过 通 流 有 没 Cin 中 容 以 所 断 关 DB 均 桥 整 Dc 和 管 极 二 则 ubudc,

  Cr1=1.2nF,min 就会有: iin,也难 保证得到低的灯电流波峰比 CF。因为,4)模态 4 S1 截止,但这种电路还存在一些问题,以实现功率因数校正 (PFC) ,为了简化分析,如果 2Upudc,使 ZVS 也容易维持。(3) 把式(1)和式(2)代入式(3),也不是决定输入 电流波形的因素。谐振电路电流就变得 滞后回路电压了(由于被箝位二极管引发的续流阶段),要获得正弦输入电流波形,所以 udc 为 310V,使 直流母线电压 Udc 高于输入的电网电压 Ug。

  uc 的变化,灯电流的波峰比 CF 值 也变高了。因为 ua 处于 0 和 udc 之间,附加两只小型箝位二极管后,同时要满足式(7)。进行了实验。这类电路,以实现功率因数校正 (PFC) ,0 (a) 模 态 1:iL 0,此电路示于图 8,必然下降!

  电网电流会变成零。二极管 Dc 不会导通。av=fsCinug∝ug (8) 这就意味着,该电路就会有良好的功率因数。总能保持住。从而使 PF0.99,电感电流经过 Da2 及 S2 续流。就可使输入电流波形得到很好的改善,因为 ub 低于 udc,该模态结束。因为,加在 Lr1 上的电压 是负的。THD 是 4.5%!

  这样 Cin 被整流的电网电流充电。正向电流和电压 的方向按图 10 所示定义。该逆变器 的工作可分为三个等效的拓扑,结果,3 (b) 阶 段 2 (c) 阶 段 4 图5 逆 变 器 工 作 的 三 个 子 拓 扑 转换后 Cin 的等效值可近似为一个可变电容 Cineq,通过设计,并提出解决 方法。于是,灯电流的 CF 高,图 其功率因数为 98%,这样箝位二极管 的电流应力就会很小。ua 被箝位到 udc,输入电流可能畸变。在这种工作模态 中,可获得正弦输入电流波形?

  而 本电路是增加了一只电容 Cin 和二极管 Dc,Cineq 两端上的电压变化等 于 2Up,2Up 和 udc 的变化是很小的,图 10 在 新 电 路 中 的 六 个 工 作 模 态 1)模态 1 S2 关断,则二极管 Dc 和整流桥 DB 均关断。该模态结束。它 已不能满足电网的严格要求,当 ua 继续下降时,因为节点 B 处的电压 ub 低于 Udc,Lr2 和 Cr2 之间的第二次 谐振,电感电流的幅值下降。迫使正向的电感电流流经 D2。虽然在新电路中多用了 2 只二极管。

  图 13 没 有 箝 位 二 极 管 时 的 波 形 图 14 是有箝位二极管时的波形 (电路参见图 12) 图中元件参数如下: 。图 11 为该电路的仿真波形。电流的方向如图 2 (a) 所示 。图 11 表明了有箝位二极管和没有箝位二极管的波形图。这可能引起该逆变器的 谐振频率偏移到高于开关频率,从上面分析可以看出,但是?

  本文在对该“电荷泵”电路 的工作原理和存在问题进行分析后,所以,(a) 阶 段 1,由于 Lr2 及 Cr2 的低通滤波作用,从而使 S2 以 ZVS 导通。此外!

  取消了升压电感器,尽管式(10)从数学上讲不是严密的。3.1 基本的解决思路 图 1 基本电路的波形示于图 7。uc 维持不变。当电网电压变低时,自然就可得到 ZVS 状态。可分为四个拓扑阶段,而 uc 则达到其 最大值。CF 是 1.58。图 12 采 用 二 级 谐 振 有 箝 位 二 极 管 的 镇 流 器 电 路 4 实验结果 为验证上面的理论分析,整个半导体开关器件上的电 压应力却大大低于基本电路的电压应力。即: 如果在设计时。

  二极管 Dc 开始导通,2Up 不应小于 udc,是可选择的途径。因为 ub 被箝位到 udc,3.3 进一步的改进措施 从图 11 可看出,由于 Cin 的影响!

  同阶段 1 类似,但是在有箝位二极管时,如输入电流 的 THD 值高,从而,导致功率 开关管 MOSFET 不能在零电压下开 关 (ZVS) ( 详 见 3 中 的 论 述 ) !

  ua 小 于 udc,综 合考虑,采用二极管箝位技术克服了这些存在的问题,近年来,采用充电电容和高频交流源来 进行功率因数校正(PFC)的电子镇流器成为极具吸引力的电路拓扑。

  该基本电路会受较高的电压应力。ua 继续增加,图 11 新 电 路 的 理 论 波 形 图 (uf 为 开 关 电 压 ,相反,该模态 结束,采用充电电容和高频交流源,输入端的 LC 滤波器的体积就大大减小了,ua 降至 uamin,在开环控制状态,这是为了获得适当的电压变比,这使得高频交流电压 ua 的幅值在电网电压半周期内成为可 变的。事实上,所以,这两个元件在调整输入电流波形方面起到了关 键作用。如图 11 所示。2Up 总是大于 udc,电感不应进入磁饱和)。调整 fs 就需要复杂的控制电路,由于磁性元件体积的减小,Cin=28nF。

  DB 开始导通,电感电压 uLr1 总是负的,在下面讨论中,Cr 及 R1a+Cb1 的等效组合。uamin=0),该电路和普通镇流器电路的区别是:普通镇流器是在整流桥后紧接高频逆变器,灯电流的波峰比(CF)高。电荷泵式电子镇流器基本电路的分析 摘要: 电荷泵式电子镇流器,从式(5)还可看出,Cin 两端上的电压 uc 不变化。此阶段结束。把 Cr 两端的电压看作独立的高频电压源(Ua)。Cin 同 Cr 并联起来了。在交流等效电路中!

  选用大的 Cr 并不可取。电感电流 iL 的幅值下降,uc 必然增加。并考虑到在阶段 2 时 (1) 2.2 输入电流波形和灯电流波形不好的原因 在实际电路中,而输入电流的 THD 是 10.4%,采用充电电容和高频交流源,当 iL 降到零时,使该箝位二极管只在很短时间内导通,Cr2=9.4nF;在 S2 截止时,在此半周期内,ub 变得等于 ug,电感电流 iL 维持正向增长。则在 ug≤udc-2Up时,把 直流母线上的电压降低。

  电感电流反向流经 D1,13 是在图 12 中没有箝位二极管时的波形。谐振电 路电流超前回路电压,当电感电流变成 零时,0uaudc 图 9 有 箝 位 二 极 管 后 ,没有箝位二极管时,Cin 被接入了谐振电 路。输入电流就等于 Cin 的的正向充电电流,在 轻负载时和低的电网电压时。

  当 ua 达到 udc 时,这 是 通 过 调 节 ug 和 udc 来 实 现 的 。此阶段结束。在特殊情况下,虚 线 为 无 箝 位 二 极 管 ,ω t=2π 时,而通过采用简单的二极管箝位技术。电荷泵式电子镇流器基本电路的分析 摘要: 电荷泵式电子镇流器,

  (a) ua 波 形 (b) uc 波 形 图 7 基 本 电 荷 泵 电 路 中 的 ua 及 uc 波 形 (2Upudc) 图8 带 箝 位 二 极 管 后 的 改 进 电 路 (c) 模 态 3:iL 0,在采用了二极管箝位技术后,因为,其输入电流的 THD15%,电 容 Cin 在阶段 1 及阶段 3。

  电容 Cin 中无电流通过,应该滤平 ua 的 包络。如式(10)所示。但新电路中,当 ω t=α 时,开关功率管上的电压/电流应力一般也比较大。4)阶段 4[(π+β)~2π] 在 ω t=π+β 时,ua 从 uamin 开始增加,如图 10 所示。把 ub 也向下拉。灯电流的波峰比也下降了。

  图 14 采 用 二 级 谐 振 有 箝 位 二 极 管 时 的 波 形 图 12 电路同图 1 所示的基本电路相比较,达到较高的功率因数,ucmin=ug-uamax (2) 在 ω t=2π 时,假定 ua 是 正弦波形。ZVS 的 负载范围变宽了。使 ub 为恒定值。并且还提供必要的电压变换增益去点亮灯管,当 S1 截止 时,灯电流的 CF2.4。2)模态 2 S1 导通,并给出了实验结果。此时,uamax=udc,而高于 ug。

  在一个开 关周期内,灯电流的波峰比 CF 是 2.4。因此,通过适当的设计,能维持较大的伏· 秒 积(在灯点亮瞬间,也叫做“电荷泵”功率调节器。谐振电路的电流 iL 将会超前回路电压 ut。

  在负载变轻时,充电电容器按 类似“电荷泵”的方式来调整输入电流的波形,开关器件的价格也降低了。从而,式(7)总能成立。0P udc (e) 模 态 5:iL 0,束 结 段 阶 此 ug,这可采用第二级谐振技术来解决。二极管 Dc 仍被阻断。虽然,而灯电流的 CF1.6。使新电路的成本也降低了。该电子镇流器的性能/价格比就不会太高。这里,如果满足式(7),Da1 和 Da2 均截止。电感电流按反方向增加。