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PFC电路的双闭环控制

随着PFC 技术的发展,已出现了多种PFC 控制芯片和相关电路方案,尽管  (本文共3页) 阅读全文>>

哈尔滨工程大学
哈尔滨工程大学

单相功率因数校正控制技术的研究

人类对电能的需求随着电力电子技术的日益发展而不断提高,为克服用电设备中非线性元件及储能元件导致输入交流电流发生严重畸变的问题,功率因数校正技术应时而生。现如今功率因数校正技术的控制策略普遍采用PI控制是因为传统的PI控制的功率因数校正电路具有良好的稳态性能,且算法简单,易于实现,但是,PI控制器存在着无法避免的积分滞后性,控制器的频宽也限制了电路的动态性能,使得PI控制策略在一些场合不能满足要求,无法使用。本文以近些年研究热度逐渐上升的Buck型PFC作为研究对象,设计了传统双闭环PI控制器,分析了在此控制策略下电路的动态和稳态性能,以及对电路的工作形式及能量流动过程进行了研究,并以此为基础,以提升电路的动态性能为目的,设计了将能量直接作为控制对象的能量控制策略,设计出能量控制器及其工作模式,并对其工作特性进行了分析。能量控制策略以能量平衡作为控制判定依据,采用单周期控制,能够保证每个开关周期内电路为负载提供的能量不会超过负载所...  (本文共76页) 本文目录 | 阅读全文>>

长安大学
长安大学

基于DSP的单相功率因数校正控制器研究

电力电子技术的飞速发展,各种非线性元件的广泛使用,造成电网中高次谐波的增加,降低了功率因数,严重影响了电网电能质量。为了解决电网中存在的此类问题,本课题从单相入手,基于Boost电路,采用数字控制方法设计出一种功率因数校正的控制设备。在工频电网中,理论上输入电压和电流波形都是标准的正弦波形,实际中输入电流往往受电网中谐波的影响而发生畸变,导致了功率因数的降低;为了使工频电网中已经发生畸变的输入电流有效地恢复为正弦波形,将功率因数尽可能提高至1,本课题设计的功率因数校正控制器仍然采用传统的双闭环控制结构,即外环为电压控制环,内环为电流控制环;为了满足输入电流波形不发生畸变,完全跟随输入电压波形,电压环对电网输入电压的采样值处理后,作为电流环的输入基准,输入电流在内环的控制作用下跟随输入电压波形的变化而变化。采用数字控制器来实现双闭环控制系统,通过对Boost电路的小信号模型分析后,得出电流环、电压环、PWM的固有控制系统传递函数,...  (本文共67页) 本文目录 | 阅读全文>>

上海交通大学
上海交通大学

变频空调专用单相数字APFC的研制

在功率半导体技术、微电子技术以及控制技术的推动下,电力电子变换技术发展迅速,为各种应用场合提供动力电源和功率调节,高效环保、绿色变换、精确供电成为主流发展方向。在单相交流供电的AC-DC变换器领域,如果采用了二极管不控整流电路,由于后接电解电容滤波电路,该AC-DC变换器在网侧呈现非线性负载特性,位移因数和畸变因数均低于1,使得网侧功率因数低下,而且对电网形成谐波电流污染,并会恶化EMC指标。变频空调为单相交流供电的重要应用场合,基本电路结构为单相AC-DC变换器-三相电压源逆变器-PMSM压缩机变频调速系统。为了通过“3C”认证或CE认证,单相AC-DC变换器必需具有功率因数校正能能力,这就是单相有源功率因数校正器(Active Power FactorCorrection, APFC)。随着变频空调事业的发展,尤其变频柜机空调的发展,变频空调用单相有源功率因数校正器出现以下应用特征:(1)功率上限扩大,突破5kW和接近10k...  (本文共96页) 本文目录 | 阅读全文>>

合肥工业大学
合肥工业大学

Boost PFC变换器的无模型预测控制研究

并网设备输入功率因数和电流谐波已成为主要的电能质量问题,为满足相关标准对功率因数和总谐波畸变率(THD)的严格要求,如IEC61000-3-2,须在供电电源中加入功率因数校正(PFC)功能以提高输入侧电能质量,因此,通常在供电电源中加入PFC变换器作为预调节器,保证网侧接近单位功率因数。PFC变换器多采用双闭环平均电流控制策略,其中电流内环控制变换器输入电流实现正弦化,且与输入电压同相位,电压外环调节变换器输出电压达到预设的恒定电压。为使两个控制环路进入闭环状态,论文分别设计PI控制器实现输入电流跟踪和输出电压调节,首先假设变换器运行于连续导通模式(CCM),考虑数字控制延时和PWM调制器的影响,分析电流内环频域特性,同时从能量角度分析建立描述输出电压动态的数学模型;进而在频域分别设计PI电流控制器与电压控制器,并确定相应的控制参数;建立双闭环PI控制的boost PFC变换器系统仿真模型及实验样机,将仿真研究和实验研究相结合,...  (本文共72页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学

基于GaN器件的空调用图腾柱无桥BoostPFC变换器研究

传统空调压缩机驱动系统中交流侧和直流侧之间的整流电路通常由二极管组成的不控整流电路构成,母线侧采用大容值的电解电容滤除母线上存在的低频谐波。然而,不控整流电路导致网侧功率因数降低并产生较显著的电网电流谐波。电网输入功率因数过低会使设备的运行效率下降,给电网造成能源浪费,并且电网输入电流总谐波过高对电网有严重的污染。为解决上述问题,可将基于GaN功率器件的图腾柱无桥Boost PFC电路拓扑取代不控整流电路应用于空调压缩机驱动系统中,以起到提升电网功率因数、减小电网输入电流谐波并提高电路效率的作用,对降低空调能耗、实现节能减排具有重要意义。为了完成图腾柱无桥Boost PFC变换器总体方案的设计,首先分析电路的工作模态,然后对控制系统进行设计。控制系统采用电压和电流双闭环控制方式,电路工作在CCM模式下的平均电流模式。其次,对变换器进行硬件设计,主要对变换器元器件进行选型并对参数进行计算。最后,对选定的磁性元件和功率器件进行损耗计...  (本文共77页) 本文目录 | 阅读全文>>