基于FPGA數(shù)字控制的多通道并聯(lián)PFC技術(shù)研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、目前,隨著高功率的電力電子設(shè)備廣泛應(yīng)用于日常生活中,由電力電子設(shè)備對用電網(wǎng)絡(luò)造成的諧波污染也愈發(fā)嚴重,對電網(wǎng)造成了嚴重危害。功率因數(shù)校正(Power Factor Correction)技術(shù)是抑制電力電子設(shè)備產(chǎn)生諧波污染最有效的措施,它被廣泛應(yīng)用于開關(guān)電源中,以減少電力電子設(shè)備對電網(wǎng)所產(chǎn)生的諧波污染,改善電能質(zhì)量。一般情況下,功率因數(shù)校正技術(shù)在開關(guān)電源電路中的應(yīng)用,不僅會降低開關(guān)電源的轉(zhuǎn)換效率,而且增大了開關(guān)電源的體積。因此,研究一種高

2、效率、高功率密度的PFC電源,一直是開關(guān)電源發(fā)展的趨勢和要求。
  本文首先描述了諧波產(chǎn)生的原因和影響,以及實現(xiàn)功率因數(shù)校正的基本原理,詳細介紹了實現(xiàn)功率因數(shù)校正的電路拓撲結(jié)構(gòu)、電感電流工作模式以及控制策略。通過對各類工作狀態(tài)和特性進行分析,最終采用電感電流CCM工作模式下的Boost PFC拓撲結(jié)構(gòu)電路作為主要研究對象,通過平均電流控制策略實現(xiàn)系統(tǒng)的閉環(huán)反饋控制。
  隨著當前用電設(shè)備功率等級的不斷提高,受到Boost P

3、FC拓撲電路自身結(jié)構(gòu)的限制,導(dǎo)致系統(tǒng)電路的輸入電流紋波較大,并且功率器件需要承受較高的電流應(yīng)力,難以滿足高功率等級應(yīng)用場合要求。為了解決Boost PFC拓撲結(jié)構(gòu)存在的上述缺點,本文通過將Boost電路并聯(lián)多條電流支路,以實現(xiàn)各支路間的紋波相互抵消和電路分流。通過分析多通道Boost PFC電路工作原理和特征,表明該電路能夠通過各支路電路的分流,降低功率器件的電流應(yīng)力,同時,各支路間的電流紋波可以相互疊加抵消,可使整個變換器的輸入電流紋

4、波減小。多通道并聯(lián)PFC電路對提升變換器的功率等級和減小輸入電流紋波具有重要作用,本文將重點對該拓撲結(jié)構(gòu)的控制策略和實現(xiàn)方式進行分析。
  本文對基于數(shù)字控制的Boost PFC電路進行分析,建立了離散化數(shù)字控制模型。經(jīng)過對比分析,選擇可編程邏輯門陣列(FPGA)控制器來實現(xiàn)多通道并聯(lián)電路的控制。在對Boost主電路器件、控制電路參數(shù)進行詳細設(shè)計的基礎(chǔ)上,利用Matlab-Simulink仿真工具搭建了多通道并聯(lián)Boost PFC

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