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数字式单相功率因数校正控制方法研究

更新时间：2020-03-25 13:46:09 大小：6M 上传用户：xiaohei1810查看TA发布的资源 标签：功率因数校正 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

随着包含整流-滤波电路的开关电源的广泛应用，接入供电系统的这些设备会产生输入电流畸变。为了改善电网和输电线路的电力质量，使输入电流总谐波畸变（Total Harmonic Distortion，THD）满足要求，提高用电设备的功率因数（Power Factor，PF），开关电源中必须增加功率因数校正电路（Power Factor Correction, PFC）。传统的有源PFC控制器通常以模拟技术为主，而随着集成电路技术的发展，以数字信号处理器（Digtial Signal Processor，DSP）、单片机和现场可编程逻辑阵列（Field Programmable Gate Array，FPGA）等为代表的数字控制技术已经广泛应用于电力电子领域中。

  本文以研究结构简单、控制精确的数字式单相功率因数校正器控制方法为目的，提出了基于FPGA的PFC数字式控制的结构和实现方式。本文的主要研究成果如下：

  （1）深入研究了基于三角波的脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation，PWM）控制方法，提出了用于PFC控制的三角波PWM单周期数字控制实现策略。为避免传统的单周期数字控制PFC对数模转换器（Analog to Digital Converter，ADC）性能要求高、控制结构复杂、电感电流采样算法复杂等缺点，本文提出了利用三角波PWM直接获得电流平均值的方法，并利用简单的数字控制结构实现了单周期PFC控制。三角波PWM数字控制单周期功率因数校正器在电感电流连续导通模式（Continuous Conduction Mode，CCM）模式下具有控制电路结构简单、输出 PF高、THD低、控制效果精确、易于数字实现等优点。

  （2）提出了基于等效输入导纳的PFC预测式数字控制方法。通过分析CCM下预测式PFC的控制原理，提出了基于等效输入导纳的电感电流不连续导通模式（Discontinuous Conduction Mode，DCM）修正系数Δ[n]。通过DCM系数Δ[n]修正采样电感电流iL，可以推出工作在CCM和DCM下的PFC预测式数字控制策略。通过对实验结果进行详细分析，证明了该数字控制器在对CCM控制策略简单修正后能够在CCM与DCM...

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