基于數(shù)字控制的有源功率因數(shù)校正的研究.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)的高速發(fā)展,越來越多的電力電子設(shè)備投入電網(wǎng)使用,造成了電網(wǎng)的功率因數(shù)降低與諧波危害。有源功率因數(shù)校正(Active Power Factor Correction, APFC)技術(shù)是減少整流電路諧波的重要手段,能夠保證輸入電流和電網(wǎng)電壓同相,提高線路的功率因數(shù)。傳統(tǒng)的模擬控制功率因數(shù)校正技術(shù)存在許多不足,隨著數(shù)字化控制技術(shù)的不斷發(fā)展,越來越多的控制策略可以通過數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)得以實(shí)現(xiàn)。用數(shù)字電路代替模擬電路實(shí)現(xiàn)整

2、個(gè)回路的控制,開關(guān)頻率雖得到提高,但同時(shí)有可能造成開關(guān)損耗的增加,因此,實(shí)現(xiàn)高頻化的高功率因數(shù)的校正技術(shù)必須考慮如何降低開關(guān)損耗的問題。為了解決開關(guān)損耗的問題,提高電路整體性能,本文在數(shù)字化功率因數(shù)校正電路中引入ZVS(零電壓開關(guān))軟開關(guān)技術(shù),使主開關(guān)管和輔助開關(guān)管實(shí)現(xiàn)軟開關(guān),從而降低裝置中開關(guān)器件的損耗。本論文在參閱國內(nèi)外大量文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上,確定了采用基于軟開關(guān)的功率因數(shù)校正電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制策略,詳細(xì)介紹了主電路、控制電路、軟開

3、關(guān)電路等各部分電路的設(shè)計(jì),包括元器件的選取和參數(shù)的計(jì)算。本論文采用電流環(huán)和電壓環(huán)雙環(huán)控制策略,控制算法采用傳統(tǒng)的PI算法。在對(duì)電路建立平均小信號(hào)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,分析雙閉環(huán)系統(tǒng)中PI調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)方法,并運(yùn)用Pspice9.2仿真軟件搭建該P(yáng)FC控制系統(tǒng)電路,通過仿真結(jié)果驗(yàn)證了電路的可行性和系統(tǒng)各項(xiàng)參數(shù)選取的合理性。最后根據(jù)要求設(shè)計(jì)基于軟開關(guān)的功率因數(shù)校正裝置,利用TMS320F2812定點(diǎn)DSP實(shí)現(xiàn)了開關(guān)頻率為50kHz的基于軟開關(guān)的A