重庆大学硕士学位论文单相三电平功率因数校正变换器的数字控制研究姓名：翟阳申请学位级别：硕士专业：电气工程指导教师：陆治国20060401重庆大学硕士学位论文中文摘要I摘要随着大量电力电子装置的普及使用，其对电网造成日益严重的谐波污染问题，各国都对电力电子装置的功率因数制定了严格的标准，因此，对功率因数校正(PFC)电路的拓扑结构和控制技术的研究，是近年来电力电子技术领域的研究热点。同时，人们对电力电子装置的电压等级和功率等级的要求不断提高，多电平变换器作为顺应这一潮流的一种解决方案，正受到越来越多的关注。数字信号处理器（DSP）已经广泛应用于电机控制、开关电源等领域。与传统的模拟控制相比较，数字控制具有许多优势，随着数字控制技术的不断发展，使得越来越多的控制性能更优越的控制策略得以在DSP芯片上实现。本文主要探讨基于DSP的三电平BoostPFC的数字控制技术，论文详细的分析了三电平BoostPFC的工作原理和控制策略，采用改进的预测控制算法实现PFC的双环控制。论文在分析了三电平BoostPFC主电路的工作原理和控制策略的基础上，与单电平BoostPFC的工作特性进行比较，可知三电平BoostPFC具有低频开关控制高频电流、磁性器件的体积更小和电路的损耗更低的特点，论文建立了三电平BoostPFC的空间状态方程，分析了稳态工作过程。在控制策略方面，采用改进的预测控制算法。论文详细分析了预测控制算法的原理并且对其进行了必要的改进。改进的预测控制算法消除了输出电压纹波对控制系统的影响，功率因数得到了进一步提高。这种数字控制算法还实现了输出电压不随负载变化而波动的控制效果，输出的电压稳定性更好。论文对三电平BoostPFC的外围电路和数字控制芯片进行分析。数字控制芯片采用TI公司的TMS320LS2407，论文对数字控制系统的软起动、采样算法、电压环和电流环预测控制算法、系统的程序流程等方面进行了必要的研究和探讨。在理论分析的基础上，设计了三电平BoostPFC主电路，并利用TMS320LS2407实验板进行软件调试，验证了理论与仿真分析的正确性。关键词：三电平，PFC，数字控制，预测控制算法，DSP重庆大学硕士学位论文英文摘要IABSTRACTWiththebroaduseofpowerelectronicequipment,electromagneticpollutionbecomesamoreandmoreseriousproblem.Allthecountriesmakethestrictstandardforthepowerfactorofelectronicequipment.Thusthepowerfactorcorrection(PFC)techniqueshavebeenahotpointinthefieldofpowerel...
