PFC数字控制技术在开关电源中的应用

论文编号:ZD750    论文字数:29346,页数:57

摘要

 近年来，随着社会的进步，电子技术得到了迅猛的发展，计算机等一些通信设备日益普及，在各种不同的领域的广泛应用，对电网造成了严重的谐波污染，这样使得以及输入端功率因数低等问题显得日益突出。随着IEC-1000-3-2和EN61000-3-2等国际标准的颁布和强制执行，用于解决谐波污染的功率因数校正（Power Factor Correction，简称PFC）技术已成为我们研究的重点科目。
   本文首先对功率因数的定义、功率因数校正的方法和重要性进行简单的介绍，并对有源功率因数校正(APFC)控制技术原理进行详细的分析和讨论。其次实现PFC的模拟控制方法和数字控制方法进行了比较，介绍了采用数字控制的独特优点。详细讨论了采用数字信号处理器作为控制核心时的应用。

关键词：功率因数校正；模拟控制；数字控制；

目   录
内容摘要 I
目    录 II
1. 概述 1
1.1. 开关电源的基本介绍 1
1.1.1. 引言 1
1.1.2. 开关电源的基本构成 1
1.1.3. 开关电源的分类 2
1.1.4. 开关电源主回路拓扑结构概述 3
1.1.5. 开关电源的技术指标 8
1.2. 功率因数的定义、标准及分类 9
1.2.1 功率因数的定义 9
1.2.2 功率因数的标准 10
1.2.3 功率因数校正技术的分类 11
1.3. 功率因数校正技术的发展方向 12
1.4. 功率因数校正技术研究的重要意义 12
2 有源功率因数校正技术的原理及其控制方法 14
2.1 单相有源功率因数校正的分类 14
2.1.1 单级APFC 14
2.1.2 两级APFC 14
2.2 有源功率因数校正技术的原理及其控制方法 15
2.2.2 有源功率因数校正的控制方法 16
2.3 APFC 技术分析 20
3 PFC数字控制技术的发展 23
3.1 数字控制技术概述 23
3.1.1 数字控制的意义 23
3.1.2 数字控制系统的组成 24
3.1.3 数字控制PFC的发展 24
3.1.4 本文研究内容 26
3.2 数字控制方法及特点 27
3.2.1 PFC模拟控制和数字控制的比较 27
3.3 数字控制的实现 29
3.3.1 微处理器的选择 29
3.3.2 采样算法和采样频率的选择 29
3.3.3 PWM信号的产生 31
3.3.4 电流环和电压环的数字PI控制器 33
3.4 单相PFC数字控制器的设计与实现 34
3.4.1 单相Boost功率因数校正电路 34
3.4.2 控制电路的设计 35
3.4.3 基于dsPIC的Boost PFC的解决方案  37
3.4.4 仿真与实验结果  41
4 研究的目标 44
4.1 功率因数在开关电源起到的作用，对电网的影响 44
4.1.1 开关电源电磁干扰分析 44
4.1.2 功率因素对电网的影响 47
4.1.3 提高功率因素的意义 48
4.2 PFC数字控制的优势 49
结论 51
参考文献 52