基于DSP的三相六開關(guān)高功率因數(shù)整流器的研究.pdf

1、提高功率因數(shù)是有效消除電力電子裝置尤其是AC/DC變流器對電網(wǎng)造成的諧波污染、提高電網(wǎng)電能質(zhì)量和可靠性的有效途徑。為此，高功率因數(shù)和低電流諧波畸變的PWM整流器技術(shù)成為電力電子技術(shù)應(yīng)用中的一個研究熱點。三相六開關(guān)整流器具有開關(guān)器件少、網(wǎng)側(cè)電流單位功率因數(shù)、電流諧波率低、控制自由度高以及能量雙向流動等優(yōu)點而在大功率場合廣泛應(yīng)用。三相六開關(guān)整流器的典型控制方法大都采用矢量控制技術(shù)，該種控制技術(shù)設(shè)計步驟繁瑣、所需元器件多、控制電路復(fù)雜冗余難度

2、大、成本相對較高。單周期控制技術(shù)是一種新穎的非線性控制技術(shù)，具有調(diào)制與控制雙重功能、自動消除穩(wěn)態(tài)瞬態(tài)誤差、對噪聲不敏感、動態(tài)響應(yīng)快、魯棒性強、電流諧波畸變少等優(yōu)點。因此探討單周期控制技術(shù)在三相六開關(guān)整流器中的應(yīng)用具有很重要的理論意義及工程價值。
　　首先，本文闡述了功率因數(shù)校正(PFC)的背景和意義，分析對比了有源功率因數(shù)校正技術(shù)的各種拓撲結(jié)構(gòu)與控制策略的研究現(xiàn)狀和應(yīng)用場合。
　　其次，介紹了單周期控制技術(shù)的基本原理，詳細分

3、析了三相六開關(guān)整流器的工作原理。采用狀態(tài)空間平均法。建立了單周期控制三相六開關(guān)整流器的數(shù)學(xué)模型。最后獲得了用于控制的關(guān)鍵方程。
　　然后，根據(jù)設(shè)計指標參數(shù)，對三相六開關(guān)整流器的硬件和軟件進行了設(shè)計。硬件部分的設(shè)計包括主電路中的升壓電感、功率開關(guān)管、輸出電容等的設(shè)計;控制電路中的DSP最小系統(tǒng)、電壓電流采樣調(diào)理電路、驅(qū)動電路設(shè)計以及輔助供電電源設(shè)計等。軟件部分的設(shè)計包括系統(tǒng)初始化、PWM、ADC、中斷服務(wù)、電流內(nèi)環(huán)單周期控制和電壓外