基于數字控制的全橋單級PFC變換器研究.pdf

1、電力電子設備前端普遍采用電容濾波型橋式結構，這會對電網造成諧波污染。有源功率因數校正技術（APFC）是一種提高用電設備功率因數、抑制電力電子設備諧波污染的有效方法。傳統(tǒng)的功率因數校正變換器是由模擬控制實現的。隨著電力電子設備往小型化、高效率、智能化方向發(fā)展，由于數字控制器具有體積小、功耗低、處理數據量大、處理精度高、易于擴展和升級等優(yōu)點，數字控制的功率因數校正電路也引起了人們的青睞。隨著高速、廉價的數字信號處理器的推出，數字控制技術將成

2、為功率因數校正技術領域中的一個重要研究方向。
　　相對于傳統(tǒng)的單級PFC變換器，全橋單級PFC在大功率應用場合具有明顯優(yōu)勢：輸入與輸出電氣隔離、橋臂不存在直通危險等。但是，由于全橋單級PFC變換器中的變壓器一次側存在漏感，其在開關切換瞬間會在橋臂上產生較大的電壓尖峰。為了抑制該電壓尖峰，本文提出一種由電感、電容和二極管組成的無源緩沖技術。該緩沖電路中的電容能夠有效地吸收變壓器原邊電壓尖峰，并通過與電感諧振，可以將電容上的能量傳遞給

3、負載，實現能量的有效利用。通過抑制橋臂電壓尖峰，可以大大降低開關管的電壓應力，提高電路可靠性。與此同時，緩沖電路的采樣還可以輔助部分開關管實現零電壓開通，有利于提高電路效率。
　　為了解決傳統(tǒng)的PFC控制算法運算量大、結構復雜的缺點，論文研究了一種占空比預測的新型控制算法。該算法具有原理簡單、運算量小、電流響應快等優(yōu)點，能夠充分發(fā)揮數字控制的優(yōu)勢。通過建立占空比與輸入電壓、輸入電流以及輸出電壓的關系，實現功率因數校正。