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功率因数校正(PFC)的数字控制方法

资料介绍
电源技术论文

功率因数校正(PFC)的数字控制方法
摘要:控制技术的数字化是开关电源的发展趋势。相对于传统的模拟控制技术,采用数
字控制技术的功率因数校正(PFC)具有显著的优点。详细讨论了采用数字信号处理器(
DSP)作为控制核心时的设计事项和方法,最后提出了数字控制技术有待解决的问题。

    关键词:数字控制;数字信号处理器;功率因数校正;开关电源
引言
电力电子产品的广泛使用,对电网造成了严重的谐波污染。这使得功率因数校正(P
FC)技术成为电力电子研究的一个热点。功率因数校正的目的,就是采用一定的控制方
法,使电源的输入电流跟踪输入电压,功率因数接近为1。传统上,模拟控制在开关电源
应用中占据了主导地位[1]。随着高速度,廉价的数字信号处理器(DSP)的出现,在开
关电源中使用数字控制已成为发展的趋势[2][3][4][5][6]。
本文对实现PFC的模拟控制方法和数字控制方法进行了比较,介绍了采用数字控制的
独特优点。详细讨论了采用数字信号处理器作为控制核心时的设计事项和方法。

1 PFC模拟控制和数字控制的比较
功率因数校正的模拟控制方法已经使用了多年,也有现成的商业化集成电路芯片(比
如TI/Unitrode的UC3854,Fairchild的ML4812,STmicroelectronics的L6561等)。图1
(a)是基于UC3854的模拟控制电路结构方框图。电路采用平均电流控制方式,通过调节电
流信号的平均幅度来控制输出电压。整流线电压和电压误差放大器的输出相乘,建立了
电流参考信号,这样,这个电流参考信号就具有输入电压的波形,同时,也具有输出电
压的平均幅值。PFC的模拟控制方法简单直接。但是,控制电路的元器件比较多,电路适
应性差,容易受到噪声的干扰,而且调试麻烦。因此,模拟控制有被数字控制取代的趋
势。
图1(b)是PF……
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