基于数字控制的单周期PFC技术的研究.pdf

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1、第44卷第7期电力电子技术Vo1．44．No．7PowerElectronicsJuly2010基于数字控制的单周期PFC技术的研究张有林(珠海格力电器股份有限公司制冷技术研究院，广东珠海519070)摘要：单周期功率因数校正(PowerFactorCorrection，简称PFC)技术无需传统的有源PFC技术的乘法器和输入电压采样．大大简化了PFC变换器设计，该技术还具有动态响应速度快、抗电源扰动能力强的特点。分析了单周期PFC技术的工作原理，提出了单周期PFC技术的数字控制方案。采用TMS320F28035型DSP芯片，设计了一套单周

2、期PFC的数字控制系统，对上述控制方案进行了实验验证。结果表明该数字控制方案可较好地实现PFC，从而证明该方案可行。关键词：变换器：单周期控制；功率因数校正；数字控制中图分类号：TM46文献标识码：A文章编号：1000-100X(2010)07-0031-02DitalControlSolutionforPFCBasedonOneCycleControlZHANGYou．1in(GREEElectricAppliances，Inc．ofZhuhai，Zhuhai519070，China)Abstract：Onecyclecontrolpo

3、werfactorcorection(PFC)techniquedoesn’tneedthemultiplierandAClinevoltagesens—ing，SOthePFCconverterhassimplercircuitstructure．TheonecyclecontrolPFCtechniquealsohasthefeatureoffastdy-namicresponseandstrongabilitytorejecttheinputvoltageperturbation．Adigitalcontrolsolutionfor

4、PFCisproposedaf-tertheanalysesoftheonecyclecontrolmechanism．ThenadigitalonecyclecontrolPFCcontrolsystemisdesignedwiththeDSPTMS320F28035andthedigitalcontrolsolutionisverifiedbythesystem．TheexperimentalresultsindicatethattheproposedsolutioncanrealizegoodPFCeffectandthefeasi

5、bilityofthedigitalcontrolsolutionisalsoverified．Keywords：converter；onecyclecontrol；powerfactorcorection；digitalcontrol1引言。，于是可得“i，i为电感电流瞬时值，为整单周期控制技术是一种大信号、非线性PWM流器输出直流电压瞬时值。控制技术『11。它通过控制开关器件的占空比，使每个～：20V开关周期中开关变量的平均值严格等于或正比于控I本Hgf_JTc{=}]匮制参考量。单周期控制技术的主要特点是开关控制量在一个开关周期内准

6、确跟随控制基准。具有较快器一uI一Um稿!u~的动态响应速度和输入扰动抑制特性。目前采用单周期控制技术推出了专用于AC／DC功率因数校正图1单周期PFC原理框图(PowerFactorCorrection。简称PFC)电路的IR1150对Boost型PFC变换器而言，在一个开关周期系列PFC控制芯片[21。数字实现的单周期PFC技术内，其输入电压、输出电压。和开关管占空比d的在保证模拟单周期PFC技术优点的同时。克服了模关系为Ug=／／~o(1-d)，故可得-／2o(1一d)。拟单周期PFC技术控制参数固定、控制参数适应范定义为PFC变换

7、器中等效电流检测电阻，有：围小的问题，得到越来越广泛的关注。。H。(I—d)(1)2单周期PFC数字控制原理令u~=uoR，代入式(1)可得：2．1单周期PFC技术原理图1示出单周期PFC变换器控制原理框图l3_习Rsi=M(1-d)=下1IUm(7)dT(2)单周期PFC变换器作用在于使图中变换器的输入式中：T为开关周期。电流跟随整流后变换器的输入电压波形．同时又要可构造单周期PFC控制方程组：保证输出电压稳定在给定值。／Z1()=i“2(f)=1fUm(r)dr，0≤￡≤T(3)假定控制系统已经满足PFC变换器输入电流式(3)通过控制

8、系统实现1X1(￡)和U2(￡)，并对它与电压成比例且相位一致。整个变换器可等效为电阻们进行比较即可获得开关器件的d。从而实现了单周期PFC。定稿日期：2009—05—182．2单周期PFC数