100w数字多模式单级pfc反激变换器控制算法设计

更新时间：2020-12-22 07:40:24 大小：9M 上传用户：sun2152 查看TA发布的资源 标签：反激变换器 pfc 下载积分：2分评价赚积分（如何评价?）收藏评论(0) 举报

资料介绍

功率因素校正技术（Power Factor Correction，PFC）已经普及，单级PFC变换器由于拓扑简单电路成本低等优势，在照明、低功率开关电源、离线充电机等领域广泛应用，但还存在输出倍工频纹波大、动态性能差、受非线性影响等问题。采用数字技术，能优化系统环路、提高采样精度、提高动态和稳态性能、避免次谐波现象，是当前的研究热点

本文设计了一种具有高动态响应的数字多模式单级PFC反激变换器控制算法。论文分析了有源功率因素校正技术的基本原理、典型拓扑以及单级PFC反激变换器的基本控制策略，并总结各种拓扑和控制模式的优缺点。针对宽功率范围下不同的PFC实现模式，设计了固定导通时间控制算法可兼容DCM、CRM和CCM模式，同时该方法规避了CCM模式下的次谐波振荡现象。针对单级PF℃反激变换器输岀端倍工频纹波大的问题，设计了平均值采样算法及其在CCM模式下的补偿技术，避免了误调现象，提高了负载调整率，且本采样方法不需要采样输入电压和原边电流，大大降低了电路成本。针对单级PFC反激变换器动态性能差的缺点，设计了数字动态变参数PI算法和快速动态响应算法，提高了环路的稳定性和动态性能。综合上述所提出的算法，实现了整套单级PFC反激变换器的数字控制策略，并利用 Matlab和 Modelsim实现了算法的代码级仿真，最终在一套20V/5A的电源系统上，利用FPGA进行了算法性能的有效验证。

仿真和测试结果表明：所设计的单级PFC反激变换器控制算法在全输入电压、全负载范围内功率因数（Power Factor，PF）值最大达到0.998，总体大于090，系统平均效率达到86.13%，输出工频纹波小于36V，50%以上负载切换时间小于100ms，启动时间小于80ms，满足设计指标要求关键词数字控制，功率因素校正，动态响应，平均值采样