基于dsp双向开关型无桥pfc变换器研究

《基于dsp双向开关型无桥pfc变换器研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、研究与开发基于DSP双向开关型无桥PFC变换器的研究林朝明(福建水利电力职业技术学院，福建永安366000)摘要对一种新颖前沿的单相双向开关型AC／DC无桥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，通过引入该种MCM数字前馈占空比补偿，使得系统在负载全功率范围内，输入电流波形不受电感连断续下模型差异的影响，都能得到一个较好的PFC效果。对于外环电压带宽低，采用输出负载电流前馈，改善其动态性能。最后搭建lkW的无桥PFC样机，并在该平台上验证了该套方案的可行性。关键词：双向开关；无桥PFC；MCM前馈补偿

2、；输入电流畸变；全功率范围ResearchoftheBidirectionalSwitchPFCConverterbasedonDSPLinZhaoming(FujianCollegeofWaterConservancyandElectricPower，Yong’an，Fujian366000)AbstractThepaperpresentsafront—endtopologyofabidirectionalswitchpowerfactor(Bridgeless—PFC)，anddigitizedfeedfowardcompen

3、sationmethodisadoptedtoimprovethequalityoftheinputcurrentunderthetraditionalmethodofdoublecontrolloop(PI)．ThesystemcanreducetheimpactoftheswitchbetweenDCMandCCM，andattainagoodresultduringthefullpowerrange．Thetheoreticalanalysisoftheproposedmethodisdeduced，andtheexperi

4、mentresultsareattainedbyusingdigitallycontrolledBridgeless—PFC，whichvalidatetheproposedcompensationmethod．Keywords：bidirectionalswitch；bridgelessPFC；MCMfeedforwardcompensation；inputcurrentdistortiomthefullpowerrange随着汽车电子，航空等设备对电源体积和重量或者是在MCM(在CCM和DCM之间切换)。由等要求越来越高，高功

5、率密度AC／DC变换器已成为于电感处于不同工作状态，电路的数学模型会发生当前的研究热点。随着高频化技术的发展I”，变换了很大的变化，采用传统的双环控制，同一组控制器的开关频率可由十几kHz上升到上百kHz，高频参数很难兼顾负载在整个功率范围内的样机性能，化为进一步提高功率密度带来机遇。双向开关型无为了针对由于电感工作在不同模态下带来的问题，桥PFC变换器能够减少有源功率器件，获得较高PF本文采用了MCM数字前馈补偿方法，最大程度减和更好的波形及性能，并且管子电压应力低，是一少输入电流畸变【4】。本文首先通过对单相双向开关种适合应用

6、于各种功率范围的高密度拓Cbt1。型无桥PFC拓扑的工作模态分析，通过理论分析建在一些特殊场合，如在线式UPS，为了能够有模，简化出等效的数学模型，进而推导出数字PWM效减少变换器体积和提高功率密度，需要减少输入控制方案，最后实验证明该方案的有效和可行性。滤波电感。因此在每个市电半周中，电感处于不连1双向开关型无桥PFC工作模态分析续模态(DCM)的时间增加。但由于电感的断续会造成管子的开关应力和EMI问题恶化。因此，在电如图1所示，双向开关型无桥PFC整流器，带感的设计上，要满足一定负载以上(通常是大于三电平逆变负载，其中id是

7、市电电压，双向开关250W)，电感是处于连续状态。所以，市电带轻载G1和G2是由IGBT背靠背反向串联组成，1为输入时，双向开关型无桥PFC变换器会出现较多的DCM电感，C、C2为输出电容，应足够大，使得输出恒状态[3]，即在市电半周内，有可能全部工作在DCM定，两电容的中性点直接连到三相电中性点上。Load68I电1技7lt2015年第7期研究与开发为PFC整流器负载，图1中带的是“I”型三电平逆图3电感电流fT对CCM和DCM下占空比的传变。为了简化分析，简化后的单相无桥PFC拓扑在递函数的波特图。从图上可以看出，该电路的两种

8、市电正负半周，相当于两套独立的BoostPFC分别不同工作模式下对应的不同数学模型，在低频部分，对应有4种不同的工作方式，有4种不同的工作模CCM模式下的增益比DCM的高，而高频部分，两态，具体如图2所示。者的增益差异不大。在DCM下，增益随着输入