基于FPGA數(shù)字控制的多通道并聯(lián)PFC技術研究.pdf

1、目前，隨著高功率的電力電子設備廣泛應用于日常生活中，由電力電子設備對用電網(wǎng)絡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）技術是抑制電力電子設備產(chǎn)生諧波污染最有效的措施，它被廣泛應用于開關電源中，以減少電力電子設備對電網(wǎng)所產(chǎn)生的諧波污染，改善電能質量。一般情況下，功率因數(shù)校正技術在開關電源電路中的應用，不僅會降低開關電源的轉換效率，而且增大了開關電源的體積。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)校正的電路拓撲結構、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拓撲結構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。
　　隨著當前用電設備功率等級的不斷提高，受到Boost P

3、FC拓撲電路自身結構的限制，導致系統(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力，難以滿足高功率等級應用場合要求。為了解決Boost PFC拓撲結構存在的上述缺點，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構的控制策略和實現(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)進行詳細設計的基礎上，利用Matlab-Simulink仿真工具搭建了多通道并聯(lián)Boost PFC