采用双环控制并联交错模拟PFC的研究.pdf

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1、第45卷第9期电力电子技术Vo1．45，No．92011年9月PowerElectronicsSeptember2011采用双环控制并联交错模拟PFC的研究江剑峰，曹中圣，杨喜军，雷淮刚(1．上海交通大学，电气工程系，上海200240；2．上海大学，自动化系，上海200072)摘要：对于较大输出功率的单相有源功率因数校正器(PFC)，其功率电路采用多级并联交错能减少电感容量，简化电感设计，降低网侧纹波电流。从而提高效率和功率密度。这里在单级PFC电压与电流双闭环控制原理和电感电流合成原理基础上，分析了两级并联交错PFC中IGBT占空比与纹波电流的关系，并进行了仿真分析。基于模拟控制

2、器UCC28070设计并实现了额定输出功率为3kW的两级交错PFC。结果表明，采用双闭环控制、电流合成原理实现高性能和低成本的并联交错PFC是可行的，具有很好的纹波电流抑制效果且性价比高。关键词：功率因数校正器；双环控制；电流合成；模拟控制中图分类号：TM761文献标识码：A文章编号：1000—100X(2011)09—0095—03ResearchonParalleledInterleavedAnalogPFCUsingDoubleClosedLoopControlJIANGJian—feng，CAOZhong-sheng，YANGXi-jun，LEIHuai-gang2(1．S

3、hanghaiJiaoUniversity，Shanghai200240，China)Abstract：Inapplicationoflargeoutputpowersingle-phaseactivepowerfactorcorrector(PFC)，themulti—stageparalhledpowercircuitcanreduceinductance，simplifyinductordesignandreducethemainripplecurrent，soastoim-provetheeficiencyandpowerdensity．Thispaperdescribes

4、thevoltageandcurentclosedloopcontrolprincipleofasinglestagePFCandinductorcurrentsynthesis，analyzesrelationshipbetweendutycycleandripplecurrentintwo-stageinterleavedparalleledPFCandthenmakesacomprehensivesimulationanalysis．Finally，atwo-stageparallelein-terleavedPFCcircuitisdesignedandimplemente

5、dbasedonanalogcontrolchipUCC28070．TheresultshowsthatemployingdoubleclosedcontrolloopandcurrentsynthesistheorytorealizehighperformanceandlowcostinterleavedparalleledPFCisfeasiblewhilehavingagoodripplesuppressionefectandcostefective．Keywords：powerfactorcorrector；doubleloopcontrol；curentsynthesis

6、；analogcontrolFoundationProject：SuppoSedbyScienceandTechnologyDepartmentTechnicalPersonnelServiceforEnterpriseActionItems(No．2009GJC00039)1引言电流合成方法，分析了两级并联交错PFC中IGBT占空比与纹波电流的关系，最后采用Matlab／随着输出功率8kW以上的单相交流电源供Simulink进行了仿真分析．并采用模拟控制器电的变频家电等应用场合的出现．为抑制网侧谐UCC28070对其进行了实现。波电流．所有变频器的前级功率电路AC／DC变换器必须

7、采取有源功率因数校正手段。传统低开关2并联交错PFC基本结构与控制原理频率的单级大功率PFC的电路设计非常复杂，导2．1基本结构致变换效率降低，体积大，成本高。为解决上述问两级并联交错PFC系统结构如图1所示，主题，需采用多级交错PFC及合适的控制算法。这要由二极管整流桥、两级并联交错Boost电路和模里在描述单级PFC双环控制原理基础上．分析了拟控制电路构成。。，为升压电感，VT，VT2为斩基于IGBT电流、网侧电压和直流输出电压的电感波IGBT，VD。，VD：为反