基于Saber的Boost APFC仿真分析及DSP實現(xiàn).pdf

1、隨著各種電力電子裝置在電力系統(tǒng)、工業(yè)及家庭中的廣泛應(yīng)用，保護電網(wǎng)安全和低污染地利用電能資源成為日益關(guān)注的問題。為減少對交流電網(wǎng)的諧波污染，國內(nèi)外推出了一系列限制電流諧波的標(biāo)準(zhǔn)，如IEC61000-3-2標(biāo)準(zhǔn)，要求交流輸入電源必須降低電流諧波含量，提高功率因數(shù)。因此，功率因數(shù)校正（Power Factor Correction，PFC）作為解決該問題的重要途徑，成為學(xué)術(shù)界的關(guān)注點。隨著集成電路的發(fā)展和數(shù)字控制技術(shù)的不斷成熟，數(shù)字控制技術(shù)與

2、功率因數(shù)校正技術(shù)的結(jié)合逐漸成為電力電子領(lǐng)域的熱點研究方向。 文本在對功率因數(shù)校正技術(shù)中的功率拓撲結(jié)構(gòu)和控制方法進行分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)計要求采用Boost功率拓撲結(jié)構(gòu)和平均電流模式的控制方法設(shè)計PFC數(shù)字控制器。通過功率因數(shù)校正的系統(tǒng)仿真工作，驗證控制方法的可行性。最后基于DSP對該系統(tǒng)進行實現(xiàn)，得到輸入電流接近正弦、功率因數(shù)接近單位1、低電流諧波的滿意實驗結(jié)果。 本文首先介紹了PFC基本控制原理，引入了幾種功率拓撲結(jié)構(gòu)

3、和控制策略，闡述了它們的優(yōu)缺點。在此基礎(chǔ)上，本文采用基于乘法器的電流環(huán)和電壓環(huán)的雙閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)，控制算法采用PI模式，并且對輸入電流在過零點處的跨越失真進行零點補償。設(shè)計中，建立工作在平均電流模式下的Boost電路的小信號數(shù)學(xué)模型，分別得出被控變量的傳遞函數(shù)，從而確定電流控制環(huán)和電壓控制環(huán)的開環(huán)傳遞函數(shù)，為雙閉環(huán)控制系統(tǒng)中的PI調(diào)節(jié)器確定調(diào)節(jié)參數(shù)。應(yīng)用Saber軟件對該系統(tǒng)進行一系列的仿真分析和優(yōu)化，驗證了設(shè)計的正確性和實驗的可行性。最