并联交错数字APFC的研究.pdf

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1、《电气自动化}2Ol1年第33卷第4期变流技术ConverterTechniques并联交错数字APFC的研究王虎江剑峰。杨喜军雷淮刚(1．上海交通大学电气工程系，上海200240；2．上海大学自动化系，上海200072)摘要：有源功率因数校正器(APFC)的应用场合日益增多，采用两级或多级并联交错APFC可以有效地降低电流纹波，减小电感尺寸，更好地应用于大功率场合。文中在首先描述两级交错并联APFC电路结构和工作原理的基础上，提出了两级均流的控制方法及其数字实现的基本方法。设计了基于dsPICDSC的数字实现方案，采用Matlab／Simulin

2、k对整个APFC系统进行仿真分析后，对该方案进行了实验验证。结果表明数字实现并联交错APFC是可行的，并且具有很好的纹波抑制效果和均流特性。关键词：功率因数校正交错并联均流数字控制[中图分类号]TM46[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2011)04—0054—04ResearchonParalleledlnterleavedDigitalAPFCWangHuJiangJiangfeng。YangXijunLeiHuaigang(1．ShanghaiJiao％University，Shanghai200240，China；2．Shan

3、ghaiUniversity，Shanghai200072，China)Abstract：Activepowerfactorcorrection(APFC)isusedinanincreasingnumberofapplications．Two—stageormulti—stageinterleavedAPFCwhichcanefectivelyreducethecurentrippleandinductorsize，isbetterusedinhighpowerapplications．Thepaperfirstlydescribedthecir

4、cuitstructureandworkingprincipleoftwo—stageinterleavedAPFC，thenproposedacontrolmethodanditsdigitalimplementationforloadbalance．DesignadigitalimplementationofAPFCbasedondsPICDSC，anduseMatlab／SimulinktosimulatetheAPFCsystem．Atlastanexperimenttoverifythisprogramisdone．Theresultss

5、howthatthedistalimplementationofinterleavedAPFCwithgoodripplerejectionandloadbalancecharacteristicsisfeasible．Keywords：APFCParalleledinterleavedLoadbalanceDirtalcontrol0引言力电子前级稳压器，它可以提高网侧输人功率因数，减少输入电流谐波，稳定输出直流电压，供后级DC—DC或DC—AC变换器使整流装置及其供电的电力电子变换器在电网中的应用越来用。本系统直接带电阻负载。越广泛，其前级电路

6、主要采用有源功率因数校正技术(Active变错并联PP'CPowerFactorCorection，简称APFC)来提高网侧功率因数和降低电流谐波。在理想情况下，功率因数校正可以使电器设备的负载特性表现为纯电阻特性，其从电网吸收的电流仅为有功电流，这不仅将使损耗和滤波成本降至最小，而且也减小了对其他设备的干扰。单级APFC虽然可以处理高达8kW以上的功率，但是功率器件，如IGBT、FRD和升压电感等的电气应力显著增加，尤其电流强度非常大，对元件选型和配参以及散热处理带来不便。采用两级或多级交错并联分时工作APFC，不仅很好地解决了功率器件电气应力问

7、题，而且有效地降低了总的输入电流高频纹波。但是由于各级PFC功率器件的差异，如电感大小，IGBT导通电阻等等，会带来负载不平衡的问题。鉴于此，文中设计了单相两级交错APFC数字工作平台，利用数字控制的灵活性，对各级PFC的IGBT开通时间进行补偿。除了继承交错并联分时工作APFC图1数字控制APFC系统结构的优点外，还解决了两级均流的问题。利用Matlab／Simulink对对于输出电压恒定的传统升压有源PFC，其控制原理框图见APFC系统仿真分析后，进行了数字控制并联交错APFC的实验，图2。它采用了电压电流双闭环。电压闭环负责将给定电压与结果表

8、明该方案是可行的。实际电压进行误差放大和低通滤波或PI调节，目标是维持输出1并联交错APFC基本结构及控制原理电压稳定。乘