單相升壓AC-DC變換器的共性研究及直流變速空調(diào)控制系統(tǒng)的實現(xiàn).pdf

1、高功率因數(shù)、高效率、低噪音是電源裝置和用電設(shè)備普遍追求的品質(zhì).本文以單相電源裝置有源功率因數(shù)校正(APFC)控制器和高性價比全直流數(shù)字變轉(zhuǎn)速空調(diào)系統(tǒng)的研制、開發(fā)為依托,對單相升壓型AC/DC變換器和直接反電動勢過零檢測技術(shù)從理論和應(yīng)用開發(fā)兩個方面進行了較為全面的研究和討論."3C"認(rèn)證的強制實施,使APFC控制器在較大功率變速空調(diào)中的應(yīng)用研究勢在必行.結(jié)合APFC控制器的應(yīng)用開發(fā),系統(tǒng)研究了APFC技術(shù)的實現(xiàn);針對較大功率應(yīng)用場合,采用

2、了并聯(lián)交錯APFC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);綜合國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀,對APFC應(yīng)用場合下的單相升壓型AC/DC變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進行了歸納總結(jié),部分仿真和實驗驗證了該類拓?fù)渌哂械墓β室驍?shù)校正功能.(1)對傳統(tǒng)升壓型APFC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進行了理論分析,基于雙閉環(huán)控制原理建立了Pspice仿真模型,對理論分析給予了驗證;針對傳統(tǒng)升壓型APFC控制器,詳細(xì)闡述了參數(shù)優(yōu)化、器件選型、PCB設(shè)計等設(shè)計要點;分別以UC3854BN和L4981A/B為控制芯片實現(xiàn)了單相A

3、PFC電路,并進行了性能比較;較UC3854BN而言,以L4981A/B實現(xiàn)的APFC控制器具有更寬的電壓適應(yīng)范圍、更小的電流交越失真、更強的帶負(fù)載能力等優(yōu)點.(2)結(jié)合電感繞制(分立、耦合)和驅(qū)動方式(同步、分頻和移相)的不同組合,將兩級并聯(lián)交錯APFC拓?fù)渑c傳統(tǒng)升壓型APFC拓?fù)溥M行了仿真分析和性能比較,并通過實驗給予了驗證.(3)基于單相APFC實現(xiàn)的基本思想,對單相升壓型AC/DC變換器進行了一般性歸納,總結(jié)了三類拓?fù)浣Y(jié)構(gòu).直接

4、反電動勢檢測技術(shù)的應(yīng)用降低了無位置傳感器無刷直流電動機(BLDCM)電控系統(tǒng)的復(fù)雜性,具有較高的性價比.結(jié)合直流變速空調(diào)外機電控系統(tǒng)的開發(fā),從理論上對反電動勢過零直接檢測技術(shù)進行了分析,并就實際應(yīng)用中所遇到的問題進行了探討.(1)從理論上對間接反電動勢檢測原理和直接反電動勢檢測原理進行了分析;針對間接反電動勢檢測方案的不足,介紹了直接反電動勢檢測的優(yōu)點;針對無位置傳感器BLDCM系統(tǒng)的預(yù)定位,介紹了一種新的轉(zhuǎn)子預(yù)定位方法--"一次—三相

5、導(dǎo)通"預(yù)定位方式.(2)描述了無刷直流電動機專用控制MCUST72141對直接反電動勢檢測方案給予的硬件實現(xiàn);采用ST7214l實現(xiàn)了低成本、高性能直流變轉(zhuǎn)速空調(diào)外機控制最小化系統(tǒng),著重介紹其硬件、軟件設(shè)計;通過實驗分析,驗證了直接反電動勢檢測方案對PWM斬波頻率的依賴及相電感續(xù)流對反電動勢過零檢測的不利影響.(3)結(jié)合直接反電動勢檢測的實現(xiàn)特點,選擇了適當(dāng)?shù)腜WM斬波方式--H_PWM-L_ON;針對相電感續(xù)流對反電動勢過零時刻檢測的