基于DSP单相半桥整流器的电压平衡补偿方法.pdf

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1、第32卷第9期华中科技大学学报（自然科学版）Vol.32No.92004年9月J.HuazhongUniv.ofsci.&Tech（.NaturescienceEdition）sep.2004基于DsP单相半桥整流器的电压平衡补偿方法刘铁军周永鹏黄锦恩徐金榜（华中科技大学控制科学与工程系，湖北武汉430074）摘要：应用TMs320F240设计了一套全数字基于单相半桥拓扑的单位功率因数整流器.通过针对输出电容的电压差值的直流分量进行补偿，解决了电压平衡问题.主要讨论了单位功率因数实现和电容电压平衡

2、问题及其关系.通过仿真和试验证实，在不影响输入功率因数的条件下，可以实现电容电压平衡.关键词：单相半桥整流器；电压平衡补偿；功率因数校正中图分类号：TM461文献标识码：A文章编号：1671-4512（2004）09-0071-03Voltagebalancecompensationofsingle-phaserectifierbasedonDSPLiutiejunZhouYongpeng~uangJin/enXuJinbangAbstract：Basedonsingle-phasetopolog

3、y，adigitalunitypowerfactorrectifierbyTMs320F240wasde-signed.Theproblemofvoltagebalancewassolvedbyacompensationforthedifferenceoftheoutputvolt-ageofcapacitor.Therelationshipbetweentheunitypowerfactorandthevoltagebalanceofthecapacitorwasdiscussed.Bythes

4、imulationandexperiments，itwasconfirmedthatthevoltagebalancewasgainedontheconditionthatthepowerfactorwasnotaffected.Keywords：single-phaserectifier；voltagebalancecompensation；powerfactorcorrect（PFC）LiutiejunMaster；Dept.ofControlsci.&Eng.，HuazhongUniv.of

5、sci.&Tech.，Wuhan430074，China.单相半桥整流器因使用功率开关少和功率因数可调而被广泛关注.这种整流器非常适用于中低功率的在线UPs.但是这种整流器基于半波整流，因而存在着直流侧电容电压的不平衡问题，同时输出电压有较大的二次谐波.本文主要讨论解决电压平衡问题，这个问题在文献［1，2］提到过，图1单相半桥整流器的拓扑结构但是并没有很好地解决电压平衡和单位功率因数采用具有凹的幅频特性的Notch滤波器［3］.当采之间的关系.本文在此基础上提出了一种新的方样周期为120时，其离散

6、传递函数为法，有效地解决了电压平衡问题."s-1-21-1.9943Z+ZF（Z）=-1-2.（1）1-1.8946Z+0.9025Z!电压电流控制方法加入这个滤波器的主要目的是滤掉电压中的二次谐波，从而改善输入电流的波形.PI调节器输出单相半桥整流器的基本拓扑结构如图1所作为电流环的电流指令幅值.为了产生与输入电示.单相半桥整流器采用双环结构.电压环为低频压同频同相的电流指令，必须获得输入电压的相环，采样周期为120电压控制器采用PI调节，"s.位信号，通过查表的方式产生单位正弦波.在同时在误差

7、信号进入调节器前进行滤波.滤波器收稿日期：2004-01-05.作者简介：刘铁军（1976-），男，硕士；武汉，华中科技大学控制科学与工程系（430074）.E-mail：irontroop!126.com基金项目：“十·五”海军武器装备预研项目72华中科技大学学报（自然科学版）第32卷TMS32F24中有三种锁相方法：!.通过AD通可以看出不平衡的原因主要是系统的初始条件没道对采样值过零点判断进行锁相，这种方法的缺有得到衰减，稳态时"O具有直流分量.这种电压点是需要较多的指令周期，同时也对AD通

8、道的不平衡现象在理想仿真和试验中都会出现.电压电压基准提出了更高的要求；".采用F24的捕平衡补偿方法就是使"O（t）的直流分量衰减为获中断捕获外围电路产生的锁相信号的上升或下.将式（5）变形可得降沿，这种方法由于对于锁相信号的上升或下降"O（t）!C+Ipcos（!t）=Ip+"O（）!C.（6）沿的要求很高，很容易产生误中断，而且保护现场这样稳态时式（6）包含了"O的直流分量的信息.要花费较多的指令周期；#.采用I／0口查询方如果式（6）右端为正，则说明需要减小上电容的充式.这