【摘要】：進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái),電力電子技術(shù)發(fā)展日新月異,其在開關(guān)電源、變頻器、逆變器等電力電子設(shè)備和家用電子器件設(shè)備中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。大多數(shù)的電力電子裝置是通過(guò)整流器與電網(wǎng)相接而成,其輸入電流通常是脈動(dòng)的電流信號(hào),輸入電流中含有較多的諧波成分,造成輸入側(cè)的功率因數(shù)較低,對(duì)電網(wǎng)造成了嚴(yán)重的諧波污染。三相PFC技術(shù)可以有效地解決這些問(wèn)題,因此成為了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者們研究的熱點(diǎn)。本文根據(jù)三相PFC的基本原理設(shè)計(jì)了數(shù)字化控制的高功率因數(shù)校正電路。首先分析了目前已有的各種三相PFC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn),確定選用三相六開關(guān)電壓型整流器作為研究對(duì)象,建立其開關(guān)函數(shù)的數(shù)學(xué)模型,實(shí)現(xiàn)了變量由三相靜止坐標(biāo)系向兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換;其次對(duì)系統(tǒng)的數(shù)字化控制策略進(jìn)行了研究,完成了基于前饋解耦電流內(nèi)環(huán)和電壓外環(huán)的雙閉環(huán)PI控制器的設(shè)計(jì)。同時(shí),選擇SVPWM算法產(chǎn)生控制整流電路功率開關(guān)器件通斷的PWM波,實(shí)現(xiàn)了空間電壓矢量調(diào)制方式在三相整流器中的應(yīng)用,并且在Simulink環(huán)境下搭建了仿真模型,驗(yàn)證了控制策略的合理性和可行性。最后,以TMS320F2812為主控芯片對(duì)系統(tǒng)的軟硬件電路進(jìn)行設(shè)計(jì),其硬件電路設(shè)計(jì)包括三相六開關(guān)整流電路、過(guò)零檢測(cè)電路、采樣電路和驅(qū)動(dòng)電路,并在CCS5.5.0集成開發(fā)環(huán)境下完成了主程序、SVPWM程序和AD轉(zhuǎn)換程序等軟件設(shè)計(jì)。本文以TMS320F2812為主控芯片搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)所設(shè)計(jì)的功率因數(shù)校正電路樣機(jī)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,進(jìn)一步驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的合理性。
【圖文】：

就通過(guò)控制對(duì)應(yīng)橋臂上的上、下開關(guān)管的通斷和對(duì)應(yīng)的續(xù)流二極管的電路的特點(diǎn)是輸入電流總諧波畸變率較小，輸入功率因數(shù)較高，還能夠傳輸，適用于功率較高的場(chǎng)合，因此本文選擇此電路作為主電路拓?fù)浣Y(jié)路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相比，該電路的控制開關(guān)器件數(shù)量較多，同時(shí)開關(guān)的工作狀此我們通常采用數(shù)字化的芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)本電路的控制。相 PFC 主電路工作原理上圖 2.10 所示，三相 PFC 電路工作時(shí)，每個(gè)橋臂上共有兩種開關(guān)模式下橋臂關(guān)斷或者上橋臂關(guān)斷下橋臂開通，，同一橋臂上下開關(guān)管互補(bǔ)導(dǎo)通有八種開關(guān)狀態(tài)，如表 2.1 所示。表2.1主電路開關(guān)狀態(tài)表關(guān)狀態(tài)1 2 3 4 5 6 7 8b aS S000 001 010 011 100 101 110 11們把三相輸入側(cè)的交流電壓在一個(gè)周期內(nèi)劃分為六個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域相區(qū)域中有兩相的輸入電流方向相同，與另一相電流的方向相反，如圖 2

qe圖 3.1 電流解耦控制原理框圖 s 域變換得： ilip q q qilip d d dkk i i Ls R iskk i i Ls R is 用下圖 3.2 來(lái)表示：di1Ls Rqi L（a）有功分量 （b）無(wú)功分量圖 3.2 電流內(nèi)環(huán)等效圖單位功率因數(shù)時(shí)0qi ，通過(guò)上述模型實(shí)現(xiàn)了電流內(nèi)環(huán)
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TM46

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2550786