数字控制Boost PFC变换器的研究与实现

"Boost PFC变换器数字控制研究* (2013年)" 本文主要探讨了基于单周期控制（One-Cycle Control）的Boost功率因数校正（Power Factor Correction, PFC）变换器的数字控制方案。PFC技术主要用于改善交流电源的输入电流波形，提高系统的功率因数，减少对电网的谐波污染。传统的模拟控制方法通常需要采样输入电压和使用乘法器，而单周期控制则摒弃了这一需求，实现了快速动态响应和强大的电源扰动抑制能力。 文章首先介绍了Boost PFC变换器的工作原理。这种拓扑结构通过升压变压器和开关器件（如MOSFET或IGBT）来调整直流输出电压，确保输入电流与输入电压同相，从而提高功率因数。单周期控制策略在于在一个交流周期内只对输入电压和电流进行一次比较，避免了复杂的乘法运算，降低了系统设计的复杂度。 接着，文章详细阐述了单周期PFC的数字实现方案。这里，作者提出了关键的控制方程，这些方程用于在数字控制器中实现电流和电压的闭环控制。为了验证这个数字控制方案，作者使用了动态逻辑库（DLL）模块在Psim仿真软件中建立了数字控制PFC系统模型，并进行了仿真验证。DLL是一种常用的技术，可帮助实现数字信号处理算法，它提供了灵活的接口，便于在不同平台上集成和调试控制算法。 实验部分，作者采用了TMS320F28027数字信号处理器作为控制核心，搭建了Boost PFC变换器的硬件实验平台。通过对实验结果的分析，证明了数字控制方案能够有效地实现PFC功能，且性能稳定，验证了该方案的可行性。 这篇论文深入研究了单周期控制在Boost PFC变换器中的数字实现，提供了一种简化控制电路、提高系统性能的解决方案。通过理论分析、仿真验证和实验测量，文章全面展示了数字控制在PFC变换器中的优势，对于理解和应用此类变换器的数字控制系统具有重要的参考价值。