Boost-PFC電路拓撲和數(shù)字控制的研究.pdf

1、有源功率因數(shù)校正技術(shù)的研究集中在電路拓撲、控制策略、建模分析等方面。其中電路拓撲的研究除了電力電子技術(shù)中的基本變換器結(jié)構(gòu)外，還針對一些特殊的拓撲結(jié)構(gòu)，利用這些拓撲結(jié)構(gòu)本身特性來構(gòu)成所需要的PFC變換，以實現(xiàn)提高電路性能，降低成本的目的。控制策略的研究則主要是針對特定的拓撲結(jié)構(gòu)，通過不同的數(shù)學和建模分析，對控制方法進行優(yōu)化，以提高整體電路的性能，簡化控制電路，降低成本。另外，通過對開關(guān)器件性能的改進，也可以從整體上提高電路的性能。

2、　　本文分析了功率因數(shù)校正技術(shù)中的臨界導通模式的原理，并給出了以TMS320LF2812為控制核心的PFC數(shù)字控制器的全過程設計、分析、調(diào)試。具體來說做了以下工作：
　　(1)在分析和比較交錯并聯(lián)、圖騰無橋、零紋波三種拓撲工作原理和性能特點的基礎(chǔ)上，提出一種電流采樣簡單、通態(tài)損耗低、電磁干擾噪聲小的改進型無橋零紋波交錯并聯(lián)Boost PFC電路。所提出的改進型Boost APFC拓撲，具有低功耗，低EMI，高效率等諸多優(yōu)點。并對改

3、進型Boost APFC電路依托于PSPICE平臺，構(gòu)建仿真模型，通過仿真，對電路參數(shù)予以優(yōu)化和修正。
　　(2)基于狀態(tài)空間平均法，根據(jù)Boost的數(shù)字平均電流法的控制原理構(gòu)建了Boost PFC的小信號模型，解出了Boost PFC的穩(wěn)態(tài)解方程組和受擾動后的動態(tài)解方程組。在 BOOST變換器的功率級建模方程組建立之后，本文運用經(jīng)典控制理論中的PI校正技術(shù)，并依托于Matlab數(shù)學工具中的m函數(shù)分別繪制了，電壓電流環(huán)開環(huán)校正前以

4、及加入電流環(huán)和電壓環(huán)控制器后閉環(huán)的全過程，進而設計出電流環(huán)和電壓環(huán)控制器。
　　(3)采用TMS320LF2812信號處理芯片作為核心構(gòu)建PFC數(shù)字控制器，并基于simulink平臺構(gòu)建功率級和控制級聯(lián)合仿真平臺，進行仿真驗證。本文最后還利用數(shù)字PFC控制算法靈活的優(yōu)勢，在傳統(tǒng)控制中加入啟動沖擊電流抑制、減小交越失真、弱積分PI調(diào)節(jié)、均流等一系列優(yōu)化模塊，力求完善Boost PFC的靜態(tài)和動態(tài)性能。
　　(4)最后依托于TM