一种无需输入电压检测的单相有源PFC的研究.pdf

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1、《电气自动化)2011年第33卷第6期测量与检测技术Measurement＆DetectingTechnics一种无需输入电压检测的单相有源PFC的研究李华武马红星江剑锋杨喜军(上海交通大学电气工程系，电力传输与功率变换控制教育部重点实验室，上海200240)摘要：单相有源PFC的两个控制目标是单位输入功率因数和低纹波输出电压，从控制角度和保护角度需要检测输入交流电压、电感电流和输出电压，但是有些控制算法无需全部检测输入电压、电感电流或输出电压。对一种无需输入电压检测的单相PFC控制原理进行了理论分析，利用MArLAB

2、／sIMuLINK进行了仿真分析，并基于DSPTMS320F28335进行了实验研究。所得结果相互验证，并符合相关的理论分析。关键词：有源功率因数校正无需输入电压检测数字控制[中图分类号]TM761；TM46[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2011)06—0064—03ResearchonASingle--PhaseActivePFCWithoutInput—-VoltageSensorLiHuawuMahongxingJiangJiangfengYangXijun(Ministry0厂Educatio

3、nKeyLaboratoryonPowerTransmissionandConversionDepartmentofElectricalEngineering，ShanghaiJiaoUniversity，Shanghai200240，China)Abstract：Thetwoaimsofsingle—phaseactivepowerfactorcorrector(PFC)areunitaryinputpowerfactorandlowoutputvoltageripple．Intermsofcontrolandpro

4、tection，inputACvoltage，inductorcurrentandoutputDCvoltageshouldbedetectedatthesametime．Butsomealgorithmsneednottodetectallofthem．Inthepaper。oneofthesingle—phaseactivePFC§withoutinputvoltageareanalyzedintheory。thensimulatedbymeansofMATLAB／SIMULINK，andfinallyimplem

5、enteddigitallybasedonTMS320F28335，aDSPsupportingfloatingcalculations．Thegainedresultsprovethetheoreticalanalysis．Keywords：activePFCinputvoltagesensorlessdigitalcontrol0引言FRD)和输出滤波电容组成。其中，三。为升压电感，为斩波单相有源功率因数校正技术(PFC)，已经成为电力电子变换IGBT，FRD为反向快速恢复二极管。输入单相交流电压，期望得器领域中一

6、种重要的变换器型式，出现了多种功率拓扑、调制方到单位输入功率因数和平直的输出直流电压。法、控制原理及实现技术，可以使网侧谐波电流符合标准．2j。假定交流输入电压方程为现有多种单相有源PFC的控制方法，如双环控制、电压跟随控¨=4YU,sin(cot)(1)制、单周控制、直接控制以及无需输出电压检测的开环控制等。式中，为交流输入电压有效值。对于传统的双环控制单相有源PFC，为了获得理想的输入交流电为简化分析，假定得到的交流输入电流为纯正弦波，其方流波形和输出直流电压，需要设计输入电流内环和输出电压外环程为控制器，为此需要

7、检测全部三种电量。一种无需输入电压检测的i=√2sin(cot)(2)控制方法，即根据电感电流平均控制概念，在一个开关周期内，式中，L为交流输入电流有效值。占空比决定于整个开关周期内电感电流的平均值和输出电压的在平均电流控制时，输入电流平均值为平均值。鉴于开关频率足够高，此法可以通过将上一个开关周期的平均电流值保持到下一个周期来实现。只需检测输出电压平=(3)均值和电感电流，具有一定的优点。本文对上述控制方法进行了式中，指一个开关周期内输入电流的平均值，R指网侧等效理论分析，并利用MATLAB／sIMuLINK进行了仿

8、真分析，最后基阻抗。于DSPTMS320F28335实现并实验验证了这种单相数字PFC。设占空比函数为d，开关周期为，根据大信号平均PWM开1无需输入电压检测控制的原理关模型1．1传统方法基本无需输入电压检测控制的原理7单相有源PFC包括单相有桥和单相无桥PFC两类，主要由=号=(4)功率电路和控制电路构成。传统的单相有桥有源PF