Boost型电路双闭环功率因数校正控制策略_喻寿益.pdf

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1、DOI:10.14107/j.cnki.kzgc.2013.01.0112013年1月控制工程Jan．2013第20卷第1期ControlEngineeringofChinaVol．20，No．1文章编号:1671-7848(2013)01-0018-04Boost型电路双闭环功率因数校正控制策略喻寿益，杨柳，陈宁，桂卫华(中南大学信息科学与工程学院，湖南长沙410083)摘要:以Boost拓扑电路为基础，对其进行深入分析，建立理想情况下的电压平衡方程式。提出一种给定占空比的电压和电流反馈的功率因数校正控制策略，利用MATLAB/Simu-link进

2、行仿真。仿真结果表明，与平均电流法控制策略相比，在保证输出电压稳定控制精度的情况下，改善了系统的响应速度。在STM32F103X(ARM)为主控制器的实验平台上进行实验，结果表明系统输出电压稳定，纹波电压小，输入电流波形正弦度好，功率因数接近1。表明该策略具有良好的功率因数校正控制效果。关键词:占空比;功率因数校正;boost中图分类号:TP27文献标识码:ADoubleLoopControlStrategyforPFCBasedonBoostCircuitYUShou-yi，YANGLiu，CHENNing，GUIWeihua(CollegeofI

3、nformationscienceandEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410083，China)Abstract:Deepanalysisandthevoltageequationoftheidealsituationaremadebasedonboosttopologycircuit．Presentedastrategyofpowerfactorcorrectionnamedgivendutycycleofthevoltageloopandcurrentloopfeedbackcontrol，

4、usedMATLAB/Simulinksimula-tion．Thesimulationresultsshowthat，comparedwithaveragecurrentmethod，itcanensuretheaccuracyofoutputvoltageandimprovetheresponsespeedofthesystem．ThecontrolstrategyisvalidatedintheexperimentalplatformofSTM32F103X(ARM)-basedcon-troller．Theresultsshowthatthe

5、outputvoltageofthesystemisstable，withsmallripplevoltage．Theinputcurrentisofgooddegreeofsinusoidal，powerfactorcloseto1，showthatthestrategyhasagoodcontroleffect．Keywords:dutyratio;pfc;boost证了该控制策略的有效性。1引言2电路和控制方法选择在电力供电系统中，提高功率因数是一项重要的工作，它直接关系到输电线路的能量损耗及经济功率因数校正器可以选用多种控制方案，常见性。功率

6、因数校正(PFC)技术可以减少线电流的谐的功率因数校正器的基本电路拓扑结构有:Buck［1］波，提高电网输电效率和电网容量利用率。对于(降压式)、Boost(升压式)、Buck-Boost(降升压式)［2］用电设备而言，提高功率因数可以提高效率，延长和flyback(反激式)等变换器型式。其中，升压使用寿命。按PFC控制电路是否含有有源电路，式PFC电路结构在家用电器之类的小容量电器设［3］可以分为两类、其中有源功率因数校正是指通过有备中使用最多。本文研究升压式PFC电路控制［4］源电路控制，控制开关器件让输入电流波形跟随输策略，其特点如下:入电压波

7、形，提高输入功率因数。与无源功率因数①整个电路工作于稳定状态，由于电感电流可校正技术相比，其校正电路更复杂，成本更高，但以处于连续状态，储能电感同时作为滤波器抑制电是具有体积小，重量轻，校正后的功率因数可达磁干扰(EMI)，电流波形失真小，输出功率大。②98%以上，输入电压范围宽等特点。电路可实现升压变换，电源允许的输入电压范围论文提出一种双环控制的Boost型功率因数校大，可达到90～270V。③由于升压斩波电路的作正控制策略，根据每个PWM周期的电感电流变化用，整流输出电压是稳定的，有利于后级工作稳和输入输出电压之间的关系，推导出开关管的占空定，

8、控制精度和效率高，其方法简单，可用于75～比表达式，控制开关管的通断。通过仿真和实验验2000W的功率电源。