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《大连理工大学》 2012年
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基于单片机的交错式功率因数校正器设计

张明栋  
【摘要】:单相功率因数校正是电力电子技术的一个重要应用。当前基于模拟控制的单相功率因数校正方案已经趋于成熟。但模拟控制方案存在配置不灵活,外围扩展性差等种种弊端。而数字式功率因数校正器具有配置上的灵活性和易拓展性,因而成为未来发展的一个趋势。 本文设计了一种数字控制的单相功率因数校正器。主电路在经典升压变换器的基础上,引入并联交错以提高效率并减小系统的输入电流纹波。控制策略方面,通过对比,选择适合于数字实现的平均电流模式作为控制方案。数字控制系统的设计是本文的重点。为提高系统控制精度,ADC和PWM的分辨率的都采用定量方法确定。控制系统分为电压外环和电流内环双闭环,采用数字PI控制器作为双环控制器。通过建立系统的小信号模型,求取各环节传递函数。同时考虑了采样延迟和零阶保持器的传递函数,从而得到控制系统完整的数学模型。最后,采用Z变换对系统进行补偿,求取了PI控制器系数。闭环频率响应显示,经过补偿的系统整体性能得到改善。 论文最后给出了设计的仿真和实验结果。仿真和实验波形显示,在设计输入条件下,整个控制策略能够实现稳定的直流400V输出和较高的功率因数,验证了设计的正确性。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TM46

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