高性能開關(guān)電源PFC技術(shù)數(shù)字化研究.pdf

1、功率因數(shù)校正技術(shù)(PFC)使得AC/DC變換電路的輸入電流與輸入電壓同頻同相，降低了電流諧波含量。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、控制策略以及建模分析等方面的研究已成為PFC技術(shù)的研究熱點(diǎn)。而基于交錯(cuò)并聯(lián)Boost拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) PFC在較高功率等級電路、降低輸入電流諧波等方面具有顯著的優(yōu)勢，數(shù)字控制技術(shù)進(jìn)一步提高了PFC裝置的控制效果。以SiC為代表的寬禁帶半導(dǎo)體器件的研發(fā)與應(yīng)用使 PFC在提高功率密度、降低整機(jī)損耗方面表現(xiàn)出了比常規(guī)硅基器件更優(yōu)異的性能。本文以

2、 PFC技術(shù)的數(shù)字化控制作為研究對象，以提高整流設(shè)備的整機(jī)效率為目標(biāo)展開研究，具體研究工作概括如下：
　　首先，以Boost PFC為基礎(chǔ)分析了交錯(cuò)并聯(lián)Boost PFC的工作原理，建立了Boost PFC的等效數(shù)學(xué)模型，設(shè)計(jì)了交錯(cuò)并聯(lián)Boost PFC的數(shù)字控制器，并對控制網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行環(huán)路補(bǔ)償，利用Matlab工具給出了電壓環(huán)和電流環(huán)的波特圖，驗(yàn)證了理論分析結(jié)果；
　　其次，分析了交錯(cuò)并聯(lián)Boost PFC兩支路之間的DPWM

3、移相角對電路總電流的影響，針對兩支路由于器件參數(shù)差異導(dǎo)致的電流不平衡問題設(shè)計(jì)了基于占空比逐周期調(diào)節(jié)的均流策略；基于UCD3138設(shè)計(jì)了交錯(cuò)并聯(lián)Boost PFC的硬件控制系統(tǒng)，解決了電流控制環(huán)的時(shí)間延遲問題；研究了MOSFET及升壓二極管損耗原理，分析了 SiC功率器件相對硅基器件在降低器件損耗方面的優(yōu)勢，并得出結(jié)論。
　　最后，本文的研究成果經(jīng)過基于UCD3138的1400W數(shù)字PFC硬件電路驗(yàn)證，完成了穩(wěn)態(tài)特性、動(dòng)態(tài)特性和帶載