单周期Boost APFC的电流前馈控制提升负载响应

基于电流前馈控制的单周期Boost Active Power Factor Correction (APFC) 是一种高效的电力系统控制策略，由宋桂英和冯林凯两位学者在河北工业大学电气工程学院提出。他们针对单周期控制在功率因数校正领域的广泛应用，注意到其虽具有良好的鲁棒性和结构简单的优势，但负载动态响应速度相对较慢的问题。为解决这一问题，他们引入了负载电流前馈控制，旨在提升Boost APFC系统的瞬态响应性能。 传统的单周期控制在处理负载变化时可能会显得迟缓，而电流前馈控制通过实时预测负载电流需求，可以实现更快的响应，从而改善系统的动态性能。然而，这也会带来副作用，即引入额外的二次纹波，导致电路电流畸变，可能降低整体的功率因数。为了平衡这两者，宋桂英和冯林凯的研究集中在如何设计一种特殊的负载电流前馈方案，即含有两倍输出电压频率陷波滤波器，以减少二次纹波的影响。 他们对不同品质因数的滤波器进行了深入分析，研究了这些参数如何影响调制电压的选择。品质因数（Q-factor）在滤波器设计中至关重要，它决定了滤波器的性能，包括衰减率和带宽。通过优化品质因数，他们试图找到一个既能保持电流畸变在可接受范围又能最大化动态响应的解决方案。 文章的核心内容包括理论分析、模型建立以及仿真验证。仿真结果显示，他们的这种方法成功地实现了在不显著增加二次纹波的前提下，大幅度提升了Boost APFC的负载动态响应能力。这对于提高电力电子设备的效率和稳定性具有重要意义，尤其是在电力系统中的电机驱动和整流应用中。 基于电流前馈的单周期Boost APFC控制系统是一项具有创新性的技术，它结合了单周期控制的稳健性和负载电流前馈控制的快速响应，通过优化滤波器设计来平衡动态性能和功率质量，具有实际工程应用的潜力。这篇首发论文不仅提供了理论支持，也为类似技术的发展提供了新的研究视角。