基于Saber的Boost APFC仿真分析及DSP實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著各種電力電子裝置在電力系統(tǒng)、工業(yè)及家庭中的廣泛應(yīng)用，保護(hù)電網(wǎng)安全和低污染地利用電能資源成為日益關(guān)注的問(wèn)題。為減少對(duì)交流電網(wǎng)的諧波污染，國(guó)內(nèi)外推出了一系列限制電流諧波的標(biāo)準(zhǔn)，如IEC61000-3-2標(biāo)準(zhǔn)，要求交流輸入電源必須降低電流諧波含量，提高功率因數(shù)。因此，功率因數(shù)校正（Power Factor Correction，PFC）作為解決該問(wèn)題的重要途徑，成為學(xué)術(shù)界的關(guān)注點(diǎn)。隨著集成電路的發(fā)展和數(shù)字控制技術(shù)的不斷成熟，數(shù)字控制技術(shù)與

2、功率因數(shù)校正技術(shù)的結(jié)合逐漸成為電力電子領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究方向。 文本在對(duì)功率因數(shù)校正技術(shù)中的功率拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制方法進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)計(jì)要求采用Boost功率拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和平均電流模式的控制方法設(shè)計(jì)PFC數(shù)字控制器。通過(guò)功率因數(shù)校正的系統(tǒng)仿真工作，驗(yàn)證控制方法的可行性。最后基于DSP對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，得到輸入電流接近正弦、功率因數(shù)接近單位1、低電流諧波的滿(mǎn)意實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 本文首先介紹了PFC基本控制原理，引入了幾種功率拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

3、和控制策略，闡述了它們的優(yōu)缺點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，本文采用基于乘法器的電流環(huán)和電壓環(huán)的雙閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)，控制算法采用PI模式，并且對(duì)輸入電流在過(guò)零點(diǎn)處的跨越失真進(jìn)行零點(diǎn)補(bǔ)償。設(shè)計(jì)中，建立工作在平均電流模式下的Boost電路的小信號(hào)數(shù)學(xué)模型，分別得出被控變量的傳遞函數(shù)，從而確定電流控制環(huán)和電壓控制環(huán)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)，為雙閉環(huán)控制系統(tǒng)中的PI調(diào)節(jié)器確定調(diào)節(jié)參數(shù)。應(yīng)用Saber軟件對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行一系列的仿真分析和優(yōu)化，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的正確性和實(shí)驗(yàn)的可行性。最