功率因数校正（PFC）与无传感器磁场定向控制（FOC ）的集成系统

引言
近年来，设计适用于各种应用场合的节能型电机驱动器
已成为电机控制行业的研究焦点。消费者对电能质量要
求的逐步提高也推动了这一趋势。电能质量的提高可以
通过进行功率因数校正（Power Factor Correction，
PFC ）来实现，而电机的高效控制可以通过使用无传感
器磁场定向控制（Filed Oriented Control ，FOC）技术
来实现。家电业通常要求这些算法能够得以低成本的方
式加以实现。这可通过将 PFC 和无传感器FOC算法集
成在单片数字信号控制器（Digital Signal Controller，
DSC）上来实现。
本应用笔记介绍如何将这两种复杂的应用，即PFC和无
传感器FOC，进行集成的方法。这些应用算法是在永磁
同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor ，
PMSM ）上加以实现的。此外，该应用笔记还介绍了这
些算法的集成方法，列出了必要的硬件要求以及提供了
如何优化开发过程的指导建议。该集成方案基于以下这
些应用笔记：
•AN1106，《使用 dsPIC
®
DSC实现能量转换应用
中的功率因数校正》（DS01106A_CN ）
• AN1078 ，《PMSM 电机的无传感器磁场定向控
制》（DS01078A_CN ）
应用笔记AN1106 中介绍了功率因数校正（PFC）方
法，而应用笔记 AN1078 中介绍了无传感器磁场定向控
制（FOC）方法。这两篇应用笔记均给出了详细的数字
化设计和实现方法。本应用笔记是上述应用笔记的补
遗。
本集成应用是在以下两种dsPIC
®
DSC 器件上实现的：
• dsPIC30F
• dsPIC33F
低成本、高性能的DSC，与模数转换器（ADC）和脉
冲宽度调制器（PWM）等各类电力电子外设的结合使
用，使得这样一个复杂应用的数字化设计和实现变得更
加简单方便
AN1208
功率因数校正 （PFC）与无传感器磁场定向控制 （FOC）
的集成系统

作者： Vinaya Skanda
数字化的 PFC 与电机控制
Microchip Technology Inc. 大多数电机控制系统通常将 PFC 作为系统的第一级。由
于逆变器中开关器件的存在，若没有 PFC 输入级，那么
引言 所产生的电流中将会含有显著的谐波分量。此外，由于
电机负载的高度感性，输入电流将会给输入系统引入大
近年来，设计适用于各种应用场合的节能型电机驱动器 量无功功率，从而降低整个系统的效率。PFC 级作为电
已成为电机控制行业的研究焦点。消费者对电能质量要 机控制应用中的一个前端转换器，能够较好地调节输出
求的逐步提高也推动了这一趋势。电能质量的提高可以 电压以及降低输入电流中的谐波含量。在这些应用中，
通 过 进 行 功 率 因 数 校 正 （Power F