采用变PI调节器的数字APFC的分析与研究.pdf

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1、第45卷第1期电力电子技术Vo1．45．No．12011年1月PowerElectronicsJanuary2011采用变PI调节器的数字APFC的分析与研究王晗，杨喜军，蔡旭(上海交通大学，上海200240)摘要：随着变频家用电器产品功率等级的不断提高，单相有源功率因数校正(APFC)电路的大功率化已成为研究热点。由于数字APFC控制技术具有较强的适应性和灵活性，因此得到了广泛应用。APFC电路中的交越失真现象增加了电网的谐波污染。使得电网的谐波电流难以满足谐波限制的要求。因此。提出了一种采用分段变参数的P

2、I调节器技术，并通过DSP软件编程给予实现。实验结果表明，变PI调节器技术削弱了交越失真现象，电路在高达5kW的整个功率范围内都得到了很好的校正效果，满足了IEC61000—3—2对于谐波电流的要求．促进了单相APFC向大功率方向发展．具有一定的应用价值。关键词：有源功率因数校正；调节器：交越失真中图分类号：TM714．3文献标识码：A文章编号：1000—100X(2011)ol一0042—03StudyandImplementationofDigitalAPFConVariablePIRegulatorWA

3、NGHan。YANGXi-jun．CAIXu(Shanghai增e，Shanghai200240，China)Abstract：Withthegreatincreaseofthepowergradeinvariablefrequencyhomeappliancesindustry，thehighpowertendencyofsingle-phaseactivepowerfactorcorrection(APFC)circuitbecomestheresearchhotspot．Di~tMcontrolAPFC

4、technologygainswidelyapplicationforitsstrongadaptabilityandflexibilityofprogrammability．ThecrossoverdistortionphenomenoninAPFCfiledseriouslyincreasesthegridharmonicpollutionnottomeettheharmoniclimitsofharmoniccurentrequirements．Inviewofthis，asub—varyingpara

5、metersusingPIregulatortechnologyispresentedandimplementationisachievedthroughDSPprogramming．TheExperimentalresultsshowthatthecrossoverdistortionisreducedsignificantlyandthecorrectioneffectsareverywellwithinthewholepowerupto5kWofthiscircuit，whichmeettheharmo

6、nicrequirementsofIEC61000—3—2，promotedthehigh—powerdevelopmentofsinglephaseAPFCandhasacertainapplication．Keywords：activepowerfactorcorrection；regulator；crossoverdistortion1引言TMS320F2808型DSP设计了一款数字APFC电路，根据经典乘法器控制原理，采用CCM和平均家用电器的前级一般都要加装有源功率因数电流控制策略，利用分段变PI调

7、节器控制电压、校正(APFC)装置，来抑制设备对网侧的谐波电流电流双闭环。很好地实现了输入电流对输入电压污染[1-3】。随着单相设备向大电流、大功率化方向的跟踪。实验结果表明，电路在高达5kW的功率发展，单相APFC电路的大功率化已成为研究热范围内都得到了很好的校正效果，满足了点。随着数字技术的不断发展，越来越多的功率器IEC61000—3—2对于谐波的要求．促进了单相件电路控制策略通过DSP来实现，相对于模拟控APFC向大功率方向发展，具有一定的应用价值。制而言，数字控制具有可编程性，强适应性，不易受硬件老

8、化和环境变化的影响。能够增强电路的2数字APFC的电路结构和控制原理抗干扰能力的特点。可灵活地实现许多如数字滤2．1数字APFC的电路结构波器、数字PI调节器等复杂的控制算法。如何消该数字APFC主功率电路采用Boost型变换除交越失真一直是研究热点．在此结合电感的选电路。在该拓扑结构中，电感连接在整流桥输出择对交越失真的消除进行了分析，通过改进控制端，输入电流即为电感电流，波形连续且较平滑。方法削