基于單周期控制的數(shù)字化功率因數(shù)校正器的研究.pdf

1、提高功率因數(shù)是解決電力電子裝置諧波污染，提高電網(wǎng)可靠性和電能質(zhì)量的有效途徑。以乘法器為核心的功率因數(shù)校正技術(shù)存在控制電路復(fù)雜、設(shè)計步驟繁瑣、所需元器件多、體積大而且成本高的缺點，而單周期控制技術(shù)可以減少PFC電路的復(fù)雜性，縮短設(shè)計周期，有效的節(jié)約成本，是一種值得研究、探討和推廣的技術(shù)。
　　隨著對開關(guān)頻率的要求越來越高，F(xiàn)PGA用于開關(guān)電源的數(shù)字化控制有以下優(yōu)勢：FPGA采用并行運算模式，因此處理速度快；低功率損耗；可以將控制算法

2、集成在一片F(xiàn)PGA芯片上，實現(xiàn)基于IC層面的設(shè)計。本文的主要研究內(nèi)容包括：
　　(1)分析單周期控制應(yīng)用在Boost單相功率因數(shù)校正中的原理，歸納出單周期控制Boost PFC電路的原理框圖；總結(jié)其工作原理和方式，并與乘法器控制下的Boost單相功率因數(shù)校正進行對比，歸結(jié)出兩種PFC控制方式的優(yōu)缺點；對兩種PFC校正方式分別用Saber進行原理上的仿真，分析和比較仿真結(jié)果。
　　(2)對Boost PFC電路進行硬件平臺的設(shè)

3、計，包括主功率電路元件參數(shù)的設(shè)計、電壓轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計、檢測電路以及驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)的設(shè)計等。
　　(3)在建立單相Boost功率級大信號和小信號模型的基礎(chǔ)上，分析和推導(dǎo)數(shù)字化單周期控制系統(tǒng)中電壓環(huán)各部分傳遞函數(shù)，從而計算和調(diào)節(jié)電壓環(huán)PI控制器的參數(shù)，并選擇合適的算法實現(xiàn)數(shù)字化PI控制器。
　　(4)分析和設(shè)計基于FPGA的數(shù)字化PFC控制器的實現(xiàn)方式，對各個模塊進行設(shè)計，包括AD轉(zhuǎn)換采樣控制器、數(shù)字化PI控制器、加法器以及PWM