并联型功率因数校正技术研究

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1、南京航空航天大学硕士学位论文并联型功率因数校正技术研究姓名：江晨申请学位级别：硕士专业：电力电子与电力传动指导教师：谢少军20080201摘要功率因数校正技术作为抑制谐波电流、提高电网输入端功率因数的有效手段，是电力电子技术的研究热点。与传统的串联型PFC技术相比，并联型PFC技术的优势在于：无需处理全部交直流变换功率，只需处理谐波和无功功率；可以运用并联型逆变器从而在较低的开关频率下实现大容量谐波补偿。本文介绍了并联型PFC技术的工作原理，提出了基于倍频CPS-SPWM技术的并联逆变器，它是倍频CPS-SPWM技术与并联型逆变器结构的结合，同时具备两者的优点：倍频CPS-SP

2、WM技术能够在较低的器件开关频率下实现较高的等效开关频率，具有良好的谐波特性；并联桥结构降低了单个功率器件的电流等级，减小了开关管的电流应力，并且直流侧电压均衡易于实现。基于倍频CPS-SPWM技术的并联逆变器作为并联型PFC的电路拓扑，在大容量谐波无功补偿领域具有良好的应用前景。本文研究了基于倍频CPS-SPWM技术的并联逆变器在并联型PFC中的应用问题，对直流侧与交流侧控制策略进行了系统的分析，在此基础上进行了仿真研究。仿真表明该并联型PFC系统具有良好的谐波抑制效果和功率因数校正性能。在理论分析和仿真研究的基础上，研制了基于TMS320LF2407控制的并联型PFC系统样

3、机，该系统包括信号采样调理电路、DSP控制器和功率电路等部分。本文对主要参数的分析和设计进行了详细的介绍，并进行了实验研究，给岀了实验结果。实验结果表明该系统性能良好，能够在较低的开关频率下实现较好的功率因数校正效果。关键词：功率因数校正技术，并联型逆变器，倍频CPS-SPWM技术，电流控制策略，高速数字信号处理器（DSP）并联型功率因数校正技术研究ABSTRACTAsaneffectivemethodtorestraintheharmonicandimprovepowerfactor,PowerFactorCorrection(PFC)technologyhasbecomeh

4、otresearchtopicinthepowerelectronicstechnologyfield.ComparedwiththetraditionalSeriesPFCtechnology,ShuntPFCtechnologyhasmeritssuchasfollowing:Itdoesn'tneedtomanagealltheAC/DCtransformpower,anditjusthastomanageharmonicandpassivepower;withshuntinverter,itcanachievelargecapabilityharmoniccompens

5、ationunderlowswitchfrequency.InthispapertheprincipleofShuntPFCtechnologyisintroduced.ThenshuntinverterwithCPS-SPWMtechniquehasbeenproposed,whichisthecombinationofshuntstructureandCPS-SPWMtechnique・Thehighequivalentswitchfrequencycanbeobtainedwithlowswitchfrequencydevices,andithasaperfectperf

6、ormanceonharmonicfeature.Shuntstructureisappliedtoreducethedevicecurrentsrateandswitchstress,andthedebusvoltagebalancecanbeachievedeasily.AsthetopologyofshuntPFCtechnology,shuntinverterbasedonCPS-SPWMtechniqueisverypromisinginlargepowerapplications・ShuntinverterwithCPS-SPWMtechniquehasbeendi

7、scussedinapplicationofShuntPFCtechnology.Thedc-sideandac-sidecontrolstrategieshavebeenresearched,andthesimulationstudyiscarriedout.SimulationresultshowstheShuntPFCsystemisofgoodcompensationandPFCperformance・Onthebaseoftheoreticalanalysisandsimulate