论文部分内容阅读
在工业化普及的初始阶段,涉及到的大多数电气装置仅仅包含一些电感、电阻以及电容等基本电子元件,当交流电网对这些装置供电的时候,产生的谐波电流数量级比较小,通常都能够忽略。而现如今电力电子技术已经发生了质的改变,很多新兴的电子设备,像计算机、打印机、整流器等都得到了普及,而与之相关的非线性元件的使用也普遍的增加。在此前提下,为了能够确保整个电网受到谐波的影响较小,提高供给电气设备电能的综合质量,相关部门针对电能质量的判定设置了一定的标准,将电网的谐波电流与电压规范到可接受的允许范围内。在处理电力电子装置产生的谐波对电网造成的影响的过程中,除了使用滤波装置滤去谐波之外,使用电网侧高功率因数整流器也是一种非常有效的抑制手段。开关功率变换器的功率因数校正及控制技术对于电力电子装置的发展起着关键性的作用。如今普遍使用的就是基于Boost电路的功率因数校正技术。对此本文的主要研究工作如下所示:(1)本文在校正技术的选择上不同于传统的方式,其核心原理是通过电流控制的方法,采用Boost电路拓扑结构,并通过DSP的功率因数校正控制器来实现对于PFC电路中开关器件的数字化控制,最终达到实现对功率因数的校正目的。(2)本文章通过对整流电路进行分析,比较系统中谐波电流在系统环境中的危害,从而进一步的发现功率因数与谐波之间在非正弦电路条件下的内在关联。在此基础上给出了一些提高功率因数或者对谐波进行抑制的方法。通过PWM策略结合有源功率因数校正PFC技术进一步提升输入端的功率因数,并应用比较完整的数学建模,实现对于模型的分析,最后结合整个项目的设计需求,研究出电压型PWM换流器。(3)基于三相静止坐标系,本文对PWM换流器运行相关的原理与换流过程做了详细的说明。课题中包含了采样电路、过零检测电路、DSP控制电路等模块。采样电路的功能主要是针对交流侧电流和直流侧电压的监测,而过零检测电路的主要功能就是完成电网频率的锁相以及电流检测的任务,最重要的DSP控制电路模块主要完成的任务就是利用数字电路实现控制策略并最终得到PWM波形,最终实现对于主电路开关器件的控制。文章最后通过MATLAB进行仿真实验,在特定的实验环境,即220V/50Hz环境下进行,完成了电路的优化,进一步提升了系统的有源功率因数,并且获得400V的稳定直流输出电流。