bcm模式下三重交错并联boostpfc电路的设计研究

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1、１７６中国农村水利水电·２０１５年第７期文章编号：１００７－２２８４（２０１５）０７－０１７６－０３ＢＣＭ模式下三重交错并联ＢｏｏｓｔＰＦＣ电路的设计研究胡星辉（奎屯农七师勘测设计研究院（有限责任公司），新疆奎屯８３３２００）摘要：设计了一种工作在电感电流临界连续（简称ＢＣＭ）模式下的三重交错并联的功率因数校正升压电路（简称ＢｏｏｓｔＰＦＣ），通过提出的交错协调控制策略使其对电路的内部扰动表现出较强的抗干扰能力和快速恢复能力。并将所设计的电路应用于并网交流模块式微型光伏逆变系统中，通过仿真验证了三重交错并联ＢｏｏｓｔＰＦＣ电路的优良特性。

2、关键词：临界连续；升压；功率因数校正；交错并联技术中图分类号：ＴＭ１３文献标识码：Ａ除，从而对整个电路的正常工作造成影响。１三重交错并联ＢｏｏｓｔＰＦＣ电路设计若将各支路组成相互制约的闭环交错控制系统，则可以有［３］。下面便以Ｎ＝３即三重交错并１．１三重交错并联电路的闭环控制技术效地避免上述问题的发生图１为Ｎ重交错并联ＢｏｏｓｔＰＦＣ电路简化拓扑结构图，它联电路为例进行阐述。的主要特点是在交错并联控制器的协调下，同一时刻各支路的根据拓扑结构的不同，可将闭环交错控制分为３种：并行状态交错相异。在现交错型；一对多型；环链型。有的ＢＣＭ双重交错

3、图２是３种交错并联控制方式的结构简图，它们的主要区并联ＢｏｏｓｔＰＦＣ技术别在于电路中开关周期检测及相位发生器与信号选择器之间中，应用较多的是主连接方式的不同。Ｖｇｓ是开关的开通控制信号，ＺＣＤ是电感电［１，２］。例从控制模式流过零信号，ＰＳ是相移信号。开关周期检测及相移发生器模如在基于开环主从控块的作用是：结合其所在支路的开关开通信号与电感电流过零制的双重交错并联电信号，计算出上一开关周期所用时间。然后根据计算出的周期路中，首先选择一条时间向其他支路发出相移控制信号（对于三重交错并联电路，支路为主支路，让其将另外两条支路的延迟时间分别设

4、定为１／３和２／３开关周期，结合电感电流过零检即以此相移１２０°）。信号选择器将其所在支路的电感电流过零测（ＺＣＤ）实现自主工信号与其他支路发来的相移信号进行汇总和选择，规则是直作在ＢＣＭ模式；另一到最后一个信号接收到以后，输出正信号至ＲＳ触发器，发出所条支路为从支路，它在支路的开关开通控制信号。而开关的关断则是由每个支路图１多重交错并联ＢｏｏｓｔＰＦＣ的开关控制信号是通的ＰＷＭ比较器来控制。由上述可知，若其他支路的移相信号电路简化拓扑结构图过将主支路的开关控较本支路的ＺＣＤ信号晚到达信号选择器，那么该支路将在接Ｆｉｇ．１Ｓｉｍｐｌｉｆｉ

5、ｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅ制信号延迟一定时间下来的一个周期工作在ＤＣＭ模式。ｍｕｌｔｉｐｌｅｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｄｐａｒａｌｌｅｌｅｄ而获得。该控制方法ＢｏｏｓｔＰＦＣ１．２并联交错控制技术的抗扰动性能分析较易实现，但是存在先对并行交错型控制方式的抗扰动特性进行分析。如图２一个明显的弱点，由于两支路间只是简单的主从开环控制，一（ａ）所示，所谓并行交错控制，即每一支路均影响其他支路的开旦出现两支路间器件不匹配或是控制开关时间出现扰动，造成关控制信号，各支路间相互制约，互为主从。了从支路进入ＣＣＭ模式，则该误差将会一直持续下去无法消首先

6、考虑开关控制信号发生扰动时对交错控制的影响，如图３（ａ）所示为第二支路在第ｎ周期时开关的开通时间增加的收稿日期：２０１５－０５－２７情况。在扰动信号被引入前，电路正工作在理想的ＢＣＭ模式作者简介：胡星辉（１９６９－），男，高级工程师。下，各支路的开关开通时间均为Ｔｏｎ，周期均为ＴＮ，Ｖｇｓ２较Ｖｇｓ１ＢＣＭ模式下三重交错并联ＢｏｏｓｔＰＦＣ电路的设计研究胡星辉１７７某支路在某一周期所接收到的来自另外两支路的相移延迟信号重合时，即将其作简化表达。例如在本例中有ＰＳ２（ｎ－１）＝ＰＳ２＿１（ｎ－１）＝ＰＳ２＿３（ｎ－１）。在扰动引入前，第二条

7、支路的电感零电流检测信号与相移控制信号重合，即：ＴＮ２ＴＮＺＣＤ２（ｎ）＝ＰＳ２（ｎ）＝ＰＳ１（ｎ）＋＝ＰＳ３（ｎ－１）＋３３（１）当扰动信号引入后，该周期的时长增加了ΔｔＮ，即：ＺＣＤ２（ｎ＋１）＝ＺＣＤ２（ｎ）＋ＴＮ＋ΔｔＮ＝ＰＳ２（ｎ＋１）＋ΔｔＮ（２）由此根据算法可求出第三支路相移控制信号的变化：４ＰＳ３＿２（ｎ＋１）＝ＺＣＤ３（ｎ＋１）＋ΔｔＮ＝３４ＰＳ３＿１（ｎ＋１）＋ΔｔＮ（３）３４即第三支路的第ｎ＋１周期的控制信号延迟ΔｔＮ；则第一支路３第ｎ＋２周期的相移控制信号为：２２ＰＳ１＿２（ｎ＋２）＝ＺＣＤ２（ｎ＋１）＋ＴＮ＋Δｔ

8、Ｎ＝３３５ＺＣＤ１（ｎ＋２）＋ΔｔＮ（４）３１４ＰＳ１＿３（ｎ＋２）＝ＺＣＤ３（ｎ＋１）＋ＴＮ＋ΔｔＮ＝３３４ＺＣＤ１（ｎ＋２）＋ΔｔＮ（５）３５即第一支路的第ｎ＋２周期的控制信号延迟ΔｔＮ，