双向开关型PFC变换器数字化控制研究-电气自动化.PDF

《电气自动化》２０１５年第３７卷 第４期 变流技术 ＣｏｎｖｅｒｔｅｒＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓ 双向开关型 ＰＦＣ变换器数字化控制研究 １ １，２，３ １ １ 黄志良 ，林琼斌 ，蔡逢煌 ，叶开明 （１．福州大学 电气工程与自动化学院，福建 福州　３５０１０８，２．浙江大学 电气工程博士后流动站，浙江　３１００５８， ３．漳州科华技术有限责任公司博士后科研工作站，福建　３６３０００） 摘　要：对一种新颖前沿的单相双向开关型ＡＣ／ＤＣ维也纳（Ｖｉｅｎｎａ）ＰＦＣ拓扑进行研究，采用数字化前馈补偿，改善传统双环输入电流 畸变问题，通过引入ＭＣＭ数字前馈占空比补偿，使得系统在负载全功率范围内，输入电流波形不受电感连断续下模型差异的 影响，得到了较好的ＰＦＣ效果。通过理论分析，推导出ＭＣＭ前馈占空比补偿的表达式，最后搭建１ｋＷ的ＶｉｅｎｎａＰＦＣ样机，并 验证了方案的可行性。 关键词：双向开关；维也纳ＰＦＣ；ＭＣＭ前馈补偿；输入电流畸变；全功率范围 ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ·ｉｓｓｎ．１０００－３８８６．２０１５．０４．００２ ［中图分类号］ＴＮ６２４　［文献标志码］Ａ　［文章编号］１０００－３８８６（２０１５）０４－０００４－０３ ＡＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＤｉｇｉｔａｌＣｏｎｔｒｏｌｏｖｅｒＢｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌＳｗｉｔｃｈＰＦＣＣｏｎｖｅｒｔｅｒｓ １ １，２，３ １ １ ＨＵＡＮＧＺｈｉｌｉａｎｇ，ＬＩＮＱｉｏｎｇｂｉｎ ，ＣＡＩＦｅｎｇｈｕａｎｇ，ＹＥＫａｉｍｉｎｇ （１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＦｕｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＦｕｚｈｏｕＦｕｊｉａｎ３５０１０８，Ｃｈｉｎａ； ２．ＰｏｓｔｄｏｃｔｏｒａｌＲｅｓｅａｒｃｈＳｔａｔｉｏｎ，ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ３１００５８，Ｃｈｉｎａ； ３．ＰｏｓｔｄｏｃｔｏｒａｌＲｅｓｅａｒｃｈＷｏｒｋｓｔａｔｉｏｎ，ＺｈａｎｇｚｈｏｕＫｅｈｕａＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｆｕｊｉａｎ３６３０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｅｓｅｎｔｓａｎｏｖｅｌｆｒｏｎｔｅｎｄｔｏｐｏｌｏｇｙｏｆａｓｉｎｇｌｅｐｈａｓｅｂｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｓｗｉｔｃｈＡＣ／ＤＣＶｉｅｎｎａＰＦＣ．Ａｄｉｇｉｔａｌｆｅｅｄｆｏｒｗａｒｄ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｉｓａｄｏｐｔｅｄｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｄｏｕｂｌｅｌｏｏｐｉｎｐｕｔｃｕｒｒｅｎｔｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ．ＭＣＭｄｉｇｉｔａｌｆｅｅｄｆｏｒｗａｒｄｄｕｔｙ ｃｙｃｌｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｓｏｔｈａｔｔｈｅｉｎｐｕｔｃｕｒｒｅｎｔｗａｖｅｆｏｒｍｉｓｎｏｔａｆｆｅｃｔｅｄｂｙｍｏｄｅｌｖａｒｉａｎｃｅｏｖｅｒｔｈｅｆｕｌｌｐｏｗｅｒｒａｎｇｅ，ａｎｄ ａｇｏｏｄＰＦＣｅｆｆｅｃｔｃａｎｂｅａｃｈｉｅｖｅｄ．ＡｎｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆｔｈｅＭＣＭｆｅｅｄｆｏｒｗａｒｄｄｕｔｙｃｙｃｌｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｉｓｄｅｄｕｃｅｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ａ１ＫＷｐｒｏｔｏｔｙｐｅＶｉｅｎｎａＰＦＣｉｓｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ，ａｎｄｔｈｅｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｓｃｈｅｍｅｉｓｖｅｒｉｆｉｅｄｏｎｔｈｅｐｌａｔｆｏｒｍ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｓｗｉｔｃｈ；ＶｉｅｎｎａＰＦＣ；ＭＣＭｆｅｅｄｆｏｒｗａｒｄｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ；ｉｎｐｕｔｃｕｒｒｅｎｔｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ；ｆｕｌｌｐｏｗｅｒｒａｎｇｅ ０　引　言