基于數(shù)字控制的全橋單級(jí)PFC變換器研究.pdf

1、電力電子設(shè)備前端普遍采用電容濾波型橋式結(jié)構(gòu)，這會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成諧波污染。有源功率因數(shù)校正技術(shù)（APFC）是一種提高用電設(shè)備功率因數(shù)、抑制電力電子設(shè)備諧波污染的有效方法。傳統(tǒng)的功率因數(shù)校正變換器是由模擬控制實(shí)現(xiàn)的。隨著電力電子設(shè)備往小型化、高效率、智能化方向發(fā)展，由于數(shù)字控制器具有體積小、功耗低、處理數(shù)據(jù)量大、處理精度高、易于擴(kuò)展和升級(jí)等優(yōu)點(diǎn)，數(shù)字控制的功率因數(shù)校正電路也引起了人們的青睞。隨著高速、廉價(jià)的數(shù)字信號(hào)處理器的推出，數(shù)字控制技術(shù)將成

2、為功率因數(shù)校正技術(shù)領(lǐng)域中的一個(gè)重要研究方向。
　　相對(duì)于傳統(tǒng)的單級(jí)PFC變換器，全橋單級(jí)PFC在大功率應(yīng)用場(chǎng)合具有明顯優(yōu)勢(shì)：輸入與輸出電氣隔離、橋臂不存在直通危險(xiǎn)等。但是，由于全橋單級(jí)PFC變換器中的變壓器一次側(cè)存在漏感，其在開關(guān)切換瞬間會(huì)在橋臂上產(chǎn)生較大的電壓尖峰。為了抑制該電壓尖峰，本文提出一種由電感、電容和二極管組成的無源緩沖技術(shù)。該緩沖電路中的電容能夠有效地吸收變壓器原邊電壓尖峰，并通過與電感諧振，可以將電容上的能量傳遞給

3、負(fù)載，實(shí)現(xiàn)能量的有效利用。通過抑制橋臂電壓尖峰，可以大大降低開關(guān)管的電壓應(yīng)力，提高電路可靠性。與此同時(shí)，緩沖電路的采樣還可以輔助部分開關(guān)管實(shí)現(xiàn)零電壓開通，有利于提高電路效率。
　　為了解決傳統(tǒng)的PFC控制算法運(yùn)算量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的缺點(diǎn)，論文研究了一種占空比預(yù)測(cè)的新型控制算法。該算法具有原理簡(jiǎn)單、運(yùn)算量小、電流響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)，能夠充分發(fā)揮數(shù)字控制的優(yōu)勢(shì)。通過建立占空比與輸入電壓、輸入電流以及輸出電壓的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正。