DSP数字控制:无输出电压采样功率因数校正技术
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更新于2024-08-11
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"无输出电压采样的功率因数校正,DSP实现,数字控制,TMS320LF2407A DSP,开关频率100kHz,单相PFC电路"
本文介绍了一种新颖的功率因数校正(PFC)控制策略,该策略在设计时摒弃了对输出电压的直接采样,同时也无需采样电感电流。这一创新方法降低了电路的复杂性和成本,因为输出电压是通过电压控制增益K来直接控制的。这种控制策略的算法简单,减少了计算量,从而缓解了数字信号处理(DSP)速度与开关频率之间的冲突。这为提高PFC电路的工作频率提供了可能,进而改善了动态响应性能和电流跟踪速度。
文中提到,采用TMS320LF2407A定点DSP芯片,设计并实现了开关频率为100kHz的单相PFC电路的数字控制系统。TMS320LF2407A是一款高性能的数字信号处理器,特别适用于实时控制应用。实验结果表明,这种无输出电压采样的PFC控制策略能够达到预期效果,证明了其在实际应用中的可行性。
在传统的PFC控制方案中,通常需要检测电感电流和直流输出电压,并在每个开关周期内计算功率开关器件的占空比。然而,这种采样和计算的繁重任务限制了开关频率,导致动态响应变差和电感值增大,从而影响电路的体积和成本。为解决这些问题,本文提出的新方法简化了控制流程,使得在保持高效能的同时,可以实现高开关频率,减小电感,降低电路成本。
具体来说,控制策略基于Boost功率因数校正电路,假定电路始终处于电流连续模式(CCM),并且开关频率远大于输入电压频率。在这种情况下,输入电压在一个开关周期内可以视为恒定,简化了控制算法的计算。通过这种方式,可以实现对功率开关器件的精确控制,以保持输入电流的正弦波形,提高功率因数。
这篇论文展示了无输出电压采样技术在PFC控制中的应用,通过DSP的高效处理能力,提高了PFC电路的性能,降低了成本,为电力电子领域的功率因数校正提供了新的思路。
2019-07-23 上传
2020-10-22 上传
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