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软开关PFC电路的倍频感应电源的设计与仿真

作者:时间:2012-08-11来源:网络收藏

(5)模式5[t4,t5]:当C1的电压和Vin相等后停止充电。L1电流经VD5→VD6→VD7流向负载。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/176480.htm

  (6)模式6[t5,t6]:L1电流衰减到0母线电感电流L1通过VD7向C2充电,当C2电压为0后,流过L0的电流经VD0流向负载C0和R0接着回到模式1。

  1.2 后级倍频逆变

  倍频式高频逆变如图1右边部分所示。在图中,由VT11~VT41构成第一组逆变桥,由VT12~VT42构成第二组逆变桥,两组逆变桥轮流导通1个谐振周期,每个IGBT器件都以额定负载电流工作。这样,如果IGBT的允许频率为f0,则的输出频率为2f0。

  分时-移相的控制方法是通过调节对角桥臂导通的相位差来调节功率。如图3所示,VT11与VT41之间有一个移相角,满功率的时候,角度为0,分时-移相调功就是通过调节移相角φ的大小实现功率的改变。

  2 系统控制策略

  控制系统主要采用Altera公司的MAXⅡ系列CPLD芯片EPMl270T144C5和TI公司的TMS320LF2407A型DSP。控制环节由数字锁相环、PWM控制模块、分时脉冲控制模块、DSP移相功率调节环节以及DSP-环节组成。CPLD锁相环模块跟踪负载谐振频率,同时接收DSP输出的数字移相角大小,从而经PWM、分时模块计算输出8路移相触发脉冲。DSP计算负载输出功率,与功率设定值比较,经积分分离PI算法输出移相角度;DSP还要对CCM模式下的软Boost进行平均电流控制。此外还要实现设置、保护以及显示等功能。

  3 与试验波形

  基于以上理论分析和系统的硬件与软件,应用Matlab软件对电路进行了。仿真参数如下:输入单相220 V,输入等效阻抗1 mΩ,母线电感6 mH,输出电容3 300μF,缓冲电感4μH,谐振电阻R为22 Ω,电感为1×10-6,电容为1.15×10-6。在仿真分析的基础上,对1 kW样机进行了实验,表明实验与仿真结果基本一致,验证了理论与系统仿真的正确性。

  4 结语

  通过仿真与试验结果可以看到,应用软电路的倍频电源,不仅实现了输入侧单位功率因数,而且借助于一些缓冲辅助器件,开关管工作在软开关状态,损耗大大降低,为逆变模块输出稳定的直流电压。该具有较高的实用价值。

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