基于DSP的Boost-PFC系统：电流PI控制器与电压环路设计

本文主要探讨的是电流PI控制器设计在Wi-Fi Mesh多接入点规范下的应用，尤其是在开关电源系统中，特别是Boost-PFC（Boost Power Factor Correction）转换器的设计与优化。文章首先详细阐述了电流环路设计的关键步骤。 在电流环路设计中，作者假设输出电压能够精确跟踪给定电压，通过数学模型推导出电流环的功率级传递函数。通过取截止频率为10kHz，相角裕度为45度，计算出了比例系数Kp1和积分系数Ki1的数值，进而确定了电流PI控制器的参数。这个过程确保了电流环有足够的带宽来跟踪输入电流的变化。 电压环路设计部分，作者简化了分析，假设输入电流与电压成比例且无损耗，效率为100%。在此基础上，电流PI控制器的传递函数与电压的关系得以确定，其中涉及比例系数、积分系数和积分时间常数。设计中还采用了DSP（Digital Signal Processor）如TM320F2812进行数字控制，以实现平均电流控制，提升系统的精度和效率。 文章的重点在于基于TM320F2812 DSP的数字控制Boost-PFC系统的设计。设计者使用Matlab/Simulink软件构建了数字控制系统的模型，并进行了仿真研究，以评估其性能。这种设计考虑了实际应用中的功率因数校正（PFC）需求，旨在提高电源的效率并改善其在不同负载条件下的稳定性。 此外，随着开关电源在工业、交通和家庭设备中的广泛应用，提高功率因数和控制性能对于现代电力电子系统至关重要。因此，本文的研究成果对于开关电源技术的发展具有实际意义，特别是在提高能源利用效率和降低电磁干扰方面。 总结来说，本文围绕着电流PI控制器设计、数字控制策略以及基于TM320F2812的Boost-PFC系统开发，展示了如何通过精确的数学模型和先进的控制技术来优化开关电源的性能，以适应现代电力电子设备的需求。