基于數(shù)字控制的有源功率因數(shù)校正的研究.pdf

1、隨著電力電子技術的高速發(fā)展,越來越多的電力電子設備投入電網(wǎng)使用,造成了電網(wǎng)的功率因數(shù)降低與諧波危害。有源功率因數(shù)校正(Active Power Factor Correction, APFC)技術是減少整流電路諧波的重要手段,能夠保證輸入電流和電網(wǎng)電壓同相,提高線路的功率因數(shù)。傳統(tǒng)的模擬控制功率因數(shù)校正技術存在許多不足,隨著數(shù)字化控制技術的不斷發(fā)展,越來越多的控制策略可以通過數(shù)字信號處理器(DSP)得以實現(xiàn)。用數(shù)字電路代替模擬電路實現(xiàn)整

2、個回路的控制,開關頻率雖得到提高,但同時有可能造成開關損耗的增加,因此,實現(xiàn)高頻化的高功率因數(shù)的校正技術必須考慮如何降低開關損耗的問題。為了解決開關損耗的問題,提高電路整體性能,本文在數(shù)字化功率因數(shù)校正電路中引入ZVS(零電壓開關)軟開關技術,使主開關管和輔助開關管實現(xiàn)軟開關,從而降低裝置中開關器件的損耗。本論文在參閱國內(nèi)外大量文獻資料的基礎上,確定了采用基于軟開關的功率因數(shù)校正電路的拓撲結構和控制策略,詳細介紹了主電路、控制電路、軟開

3、關電路等各部分電路的設計,包括元器件的選取和參數(shù)的計算。本論文采用電流環(huán)和電壓環(huán)雙環(huán)控制策略,控制算法采用傳統(tǒng)的PI算法。在對電路建立平均小信號數(shù)學模型的基礎上,分析雙閉環(huán)系統(tǒng)中PI調節(jié)器的設計方法,并運用Pspice9.2仿真軟件搭建該PFC控制系統(tǒng)電路,通過仿真結果驗證了電路的可行性和系統(tǒng)各項參數(shù)選取的合理性。最后根據(jù)要求設計基于軟開關的功率因數(shù)校正裝置,利用TMS320F2812定點DSP實現(xiàn)了開關頻率為50kHz的基于軟開關的A