双向开关型pfc变换器数字化控制研究

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1、《电气自动化)2015年第37卷第4期变流技术ConverterTechniques双向开关型PFC变换器数字化控制研究黄志良。林琼斌，，蔡逢煌，叶开明(1．福州大学电气工程与自动化学院，福建福州350108，2．浙江大学电气工程博士后流动站，浙江310058，3．漳州科华技术有限责任公司博士后科研工作站，福建363000)摘要：对一种新颖前沿的单相双向开关型AC／DC维也纳(Vienna)PFC拓扑进行研究，采用数字化前馈补偿，改善传统双环输入电流畸变问题，通过引入MCM数字前馈占空比补偿，使得系统在负载全功率范围内，输入电流波

2、形不受电感连断续下模型差异的影响，得到了较好的PFC效果。通过理论分析，推导出MCM前馈占空比补偿的表达式，最后搭建1kW的Vienna．PFC样机，并验证了方案的可行性。关键词：双向开关；维也纳PFC；MCM前馈补偿；输入电流畸变；全功率范围DOI：10．3969／j·issn．1000-3886．2015．04．002[中图分类号]TN624[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2015)04—0004—03AResearchonDigitalControloverBidirectionaISwitchPFCConv

3、ertersHUANGZhi—liang，LINQiong—bin’’。，CAIFeng—huang，YEKai-ming(1．CollegeofElectricalEngineeringandAutomation，FuzhouUniversity，FuzhouFufian350108，China；2．PostdoctoralResearchStation，ZhefiangUniversity，Zhefiang310058，China；3．PostdoctoralResearchWorkstation，ZhangzhouKehua

4、TechnologyCo．，Ltd．，Fujian363000，China)Abstract：Thispaperpresentsanovelfront-endtopologyofasingle—phasebidirectionalswitchAC／DCVienna·PFC．Adigitalfeed—forwardcompensationmethodisadoptedtosolvetheproblemoftraditionaldouble—loopinputcurrentdistortion．MCMdigitalfeed—forwa

5、rddutycyclecompensationisintroducedSOthattheinputcurrentwaveformisnotaffectedbymodelvarianceoverthefullpowerrra●nge●，●an●dagoodPFCefectcanbeachieved．AnexpressionoftheMCMfeed—forwarddutycyclecompensationisdeducedthroughtheoreticalanalysis．Finally，a1KWprototypeVienna—PF

6、Cisconstructed，andthefeasibilityoftheschemeisverifiedontheplatform．Keywords：bidirectionalswitch；Vienna—PFC；MCMfeed—forwardcompensation；inputcurrentdistortion；fullpowerrange0引言首先通过对单相双向开关型Vienna拓扑的工作模态分析，通过理论分析建模，简化出等效的数学模型，进而推导出数字PWM随着汽车电子，航空等设备对电源体积和重量等要求越来越控制方案，仿真和实

7、验证明该方案的有效性和可行性。高，高功率密度AC／DC变换器已成为当前的研究热点。随着高频化技术的发展⋯，变换器的开关频率可由十几kHz上升到上1单相双向开关型Vienna·PFC工作模态分析百kHz，高频化为进一步提高功率密度带来机遇。双向开关型如图1所Vienna变换器能够减少有源功率器件，获得较高PF和更好的波示，双向开关形及性能，并且管子电压应力低，是一种适合应用于各种功率范型Vienna—PFC围的高密度拓扑J。整流器，带三在一些特殊场合，为了能够有效减小变换器体积提高功率密电平逆变负度，需要减少输入滤波电感。因此在每个

8、市电半周中，电感处于载，其中Vgrid不连续模态(DCM)的时间增加。但由于电感的断续会造成管子是市电电压，的开关应力和EMI问题恶化。因此，在电感的设计上，要满足一双向开关G1定负载以上(通常是大于250W)，电感是处于连续状态。所以，和G2是由