變頻空調(diào)數(shù)字PFC系統(tǒng)的研究.pdf

1、為了抑制諧波污染，改善電網(wǎng)品質(zhì)，并符合家電諧波標準，變頻空調(diào)的電源前級多帶有功率因數(shù)校正環(huán)節(jié)。隨著集成電路的不斷發(fā)展和數(shù)字控制技術(shù)的不斷成熟，變頻空調(diào)功率因數(shù)校正環(huán)節(jié)的數(shù)字化控制成為研究熱點之一。
　　目前，大多數(shù)的PFC數(shù)字控制算法是從以平均電流算法為代表的模擬PFC控制策略上轉(zhuǎn)移過來的。由于傳統(tǒng)的平均電流算法較為復(fù)雜，運算量較大。本文研究了一種新型的簡單PFC算法。這種算法以占空比預(yù)測的方式代替了平均電流算法中電流環(huán)。這種基于

2、占空比預(yù)測的PFC數(shù)字算法運算量較小，能直接抑制由輸入電壓有效值波動引起的輸出電壓波動，有更快的電流跟蹤特性，非常適合應(yīng)用于低成本的數(shù)字芯片控制中。
　　傳統(tǒng)的PFC算法的電壓反饋環(huán)帶寬較窄，僅為15Hz左右。在負載變化比較大時，其輸出電壓動態(tài)響應(yīng)很差。因此，本文提出一種輸出電壓快速動態(tài)響應(yīng)的算法，其電壓反饋環(huán)的帶寬能達到200Hz。這種方法對采樣后的輸入電壓波形進行修正，使得在電壓反饋環(huán)的帶寬為200Hz時，電感電流的參考值仍然

3、為正弦，從而兼顧了快速的輸出電壓動態(tài)響應(yīng)和高的功率因數(shù)。
　　本課題開發(fā)的數(shù)字PFC系統(tǒng)以IRMCF343為主要控制芯片。IRMCF343為獨特的不對稱雙核結(jié)構(gòu)。與實時控制有關(guān)的MCE內(nèi)核采用圖形化的編程方式，8051內(nèi)核采用文本編程方式。本文完成了上述控制算法的圖形化編程和8051內(nèi)核的程序編寫。并分別以實驗來驗證占空比預(yù)測算法和輸出電壓快速動態(tài)響應(yīng)算法。
　　最后，本文給出了硬件平臺的設(shè)計。在數(shù)字PFC中，不同算法可以在