【正文】 流波形。對(duì)電流環(huán)進(jìn)行補(bǔ)償，提供一個(gè)接近開關(guān)頻率的平直增益。其中放大器的中低段的零點(diǎn)提供高增益，是平均電流型控制能夠工作。接近開關(guān)頻率的放大器增益由匹配電感電流的下降率來決定。電流環(huán)框圖如圖12所示。圖12 電流環(huán)框圖在電感放電起始的一段時(shí)間里輸出電壓全部參與電感放電，而單開關(guān)電路中輸出電壓是被分成兩部分分別參與不同的電感放電的，這就使電感放電時(shí)間縮短，即縮短了電感電流平均值與輸入電壓瞬時(shí)值的非線性階段，可減小輸入電流的THD。在較小的輸出電壓下就可以獲得比較小的THD。 從上面的分析可知：為了減小網(wǎng)側(cè)輸入電流的畸變就要提高輸出電壓值，這就增大了開關(guān)管承受的電壓，也增加了后面DC/DC變換器的電壓耐量，也給Boost二極管的選擇帶來困難。 電流環(huán)（F(I)）環(huán)節(jié)的參數(shù)功率電路電流反饋信號(hào)的變化：ΔVn=(Vo*Rs)/(L*f) （10）其中，Rs為主電路檢測(cè)電阻。在開關(guān)頻率處(這里，開關(guān)頻率為40K)放大器的增益：GcA=Vs/ΔVrs (11)其中Vs為電流環(huán)輸出采用PID調(diào)節(jié)器對(duì)電滾環(huán)進(jìn)行補(bǔ)償如下：F(I)=（10s+27）/s （10）由上所述，MATLAB的自控工具箱的可視化界面，可以方便的調(diào)整零、極點(diǎn)位置，并能直觀地觀察出備環(huán)節(jié)的穩(wěn)態(tài)及暫態(tài)響應(yīng)性能，便于實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)。MATLAB為快速高效的設(shè)計(jì)滿足需要的PFC提供了極大的便利。5 PFC的SIMULINK仿真電路及波形 SIMULINK仿真電路 前饋電壓環(huán)節(jié)(F(qk))的方框圖由前面的計(jì)算，前饋電壓環(huán)節(jié)(F(qk))的方框圖如圖13所示。圖13 前饋電壓環(huán)節(jié)(F(qk))的方框圖 SIMULINK仿真電路建模SIMULINK仿真電路由三角波發(fā)生器由時(shí)鐘，采樣保持器，合成器及F4構(gòu)成，最后可以產(chǎn)生頻率為40k。反饋電壓環(huán)節(jié)由常數(shù)電壓，加法器Add2,傳遞函數(shù)F2構(gòu)成。電流環(huán)節(jié)由傳遞函數(shù)構(gòu)成，形成一個(gè)PI解調(diào)器。兩個(gè)飽和器saturation1和saturation2的加入，限制了電壓與電流環(huán)節(jié)輸出值的大小。輸入交流電壓波形檢測(cè)部分由正弦波發(fā)生器SineWave1,求絕對(duì)值器Abs1,及通用表達(dá)式F1組成，模擬取得的電網(wǎng)電壓。構(gòu)建完仿真電路后，選擇合適的算法進(jìn)行仿真，其中，解算選項(xiàng)為：變補(bǔ)償，最大補(bǔ)償le6圖14 算法框圖 PFC(功率因數(shù)校正器)的仿真設(shè)計(jì) SIMULINK仿真電路設(shè)計(jì)指標(biāo)表2 功率因數(shù)校正器的設(shè)計(jì)指標(biāo)參數(shù)符號(hào)目標(biāo)輸出功率P350W交流輸入電壓VACmin , VACmax85V264V交流輸入頻率fmin , fmax45Hz—66Hz輸出電壓VDC400V效率n95%(額定狀況)功率因數(shù)PF（額定狀況） SIMULINK仿真PFC電路框圖圖15 PFC系統(tǒng)模型 SIMULINK仿真升壓電路框圖圖16 升壓電路模型 SIMULINK仿真補(bǔ)償電路框圖圖17 補(bǔ)償器模型 SIMULINK仿真結(jié)果圖18 SIMULINK仿真結(jié)果 進(jìn)行原理仿真所得的結(jié)果如圖18，另外如圖19所示，從上至下依次為輸入電壓、輸入電流、電感兩端電壓和輸出電壓的波形。仿真參數(shù)為輸入電壓110V 。電感5mH。輸出電壓220V。負(fù)載20Ω。，由圖可以看出，采用上述控制策略，完全可以做到使輸入電流與箱入電壓同相。按照上述設(shè)計(jì)參數(shù)，在開環(huán)控制下，開關(guān)頻率為50kHz，,。從仿真結(jié)果(圖18)可以看出，整流器從電源吸取的電流幾近純正弦，且與電源電壓同相位。分析結(jié)果以及電壓、電流的相移關(guān)系，求得多諧振PFC的功率傳輸品質(zhì)因數(shù)[4]：QF=，電流總諧波畸變率THDi 5％。開關(guān)S實(shí)現(xiàn)了零電流切換，減小了開關(guān)應(yīng)力；開關(guān)元件不必附加專門的吸收回路，減少了開關(guān)損耗，提高了電路的變換效率?！　〔捎帽疚奶岢龅脑O(shè)計(jì)方法，研制了500W實(shí)驗(yàn)。仿真波形與實(shí)驗(yàn)波形有很好的一致性。采用諧波分析儀對(duì)電源電壓、電流波形進(jìn)行分析，在實(shí)驗(yàn)電源電壓波形質(zhì)量較差(THDv大于5％)的情況下，三相電源電流THDi小于5％，在諧波限制標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，相移小于5176。計(jì)算求得：QF=。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論分析不難看到：電容輸入多諧振PFC的校正效果幾乎不受電源諧波電壓的影響。結(jié) 論P(yáng)FC的控制電路為雙環(huán)耦合控制電路，參數(shù)需要反復(fù)調(diào)試，才能最后獲得好的效果。本文利用MATLAB的自控工具箱與信號(hào)處理箱快速高效地整定符合電路要求的PFC電路參數(shù)，極大的減少了實(shí)際電路調(diào)試的難度?！?1)由硬開關(guān)PFC改進(jìn)的軟開關(guān)多諧振PFC電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制、保護(hù)電路簡(jiǎn)單可靠。只用一個(gè)功率開關(guān)，開關(guān)利用率高、費(fèi)用低；只要保證校正電容工作在電壓不連續(xù)方式下，換流器具有純電阻負(fù)載特性。仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，THDi小于5％，在諧波標(biāo)準(zhǔn)限制范圍內(nèi)，達(dá)到功率因數(shù)及波形校正的效果?！　?2)功率開關(guān)實(shí)現(xiàn)零電流關(guān)斷(ZCS)，整流二極管實(shí)現(xiàn)零電壓開通。多諧振PFC實(shí)現(xiàn)了軟開關(guān)，同時(shí)具有良好的動(dòng)態(tài)特性和寬電壓調(diào)節(jié)范圍?！　?3)多諧振PFC比準(zhǔn)諧振PFC的直流輸出紋波更??；在相同功率的情況下，開關(guān)峰值電流更低(約1/3～1/2)，使得對(duì)同樣的負(fù)載，開關(guān)元件上的導(dǎo)通損耗減小，較好地克服了準(zhǔn)諧振PFC實(shí)用化存在的問題，因而更有實(shí)用價(jià)值。致 謝首先誠摯的感謝指導(dǎo)老師，本設(shè)計(jì)從選題、收集資料到完成，自始至終得到我的指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)，在此，我要衷心的感謝老師在論文進(jìn)展過程中所給予的一切指導(dǎo)和幫助。論文研究工作的完成，不僅是在自己的努力下，同時(shí)也傾注了老師的心血與關(guān)懷。在此向老師致以衷心的感謝！同時(shí)我還要感謝大學(xué)四年傳授我知識(shí)的全體老師。是他們悉心的教導(dǎo)使我得以一窺電子領(lǐng)域的深?yuàn)W，不時(shí)的討論并指點(diǎn)我正確的方向，使我在這些年中獲益匪淺。老師對(duì)學(xué)問的嚴(yán)謹(jǐn)更是我們學(xué)習(xí)的典范。后感謝同學(xué)的幫忙，恭喜我們順利走過這四年。眾所周知，但凡研究一個(gè)項(xiàng)目，都是要經(jīng)過層層的考驗(yàn)和失敗的，這個(gè) PFC用三相高頻PWM波形仿真研究使我自己選擇的一個(gè)研究題目，因?yàn)?，在學(xué)習(xí)電力電子的過程中，我特別喜歡研究諧波的波形變化，當(dāng)時(shí)我就在考慮為什么整流出來的波形總是有一些諧波出現(xiàn)，這不僅是能量的重大損失，也是很大的安全隱患。這一次的研究，讓我深深地體會(huì)到失敗乃是成功之母，每一次的計(jì)算參數(shù)，每一次的仿真波形，每一次的電路建模，每一次的電路調(diào)整，都是需要很大的毅力和耐心完成的。不過，我不得不感謝我的導(dǎo)師，李自成老師，我每次遇到再小的困難，老師都會(huì)細(xì)心解答，并且，十分耐心地詢問我調(diào)試的結(jié)果，讓我一步步地完成，讓我客服心中的恐懼，我現(xiàn)在回想起來都有點(diǎn)后怕，這一個(gè)過程不僅僅是對(duì)我專業(yè)知識(shí)的一個(gè)考驗(yàn)，也是對(duì)我個(gè)人內(nèi)心強(qiáng)大的鍛煉。再次感謝我的導(dǎo)師，是他的悉心教導(dǎo)讓我順利完成此次課題研究，是他的耐心讓我一步步克服困難，我不僅對(duì)老師精湛的專業(yè)素養(yǎng)表示敬佩，更是對(duì)老師平易近人的處世作風(fēng)表示感謝，我也會(huì)一步步地強(qiáng)大自己地專業(yè)素質(zhì)，讓自己像老師一樣，做一個(gè)真正學(xué)以致用的研究者。參考文獻(xiàn)[1] 王秋爽,:機(jī)械工業(yè)出版社, 2008.[2] 余永權(quán), 汪明慧, :電子工業(yè)出版社, 2005.[3] :人民郵電出版社, 2004.[4] :人民郵電出版社, 2008.[5] :人民郵電出版社,2007.[6] 邊海龍,:電子工業(yè)出版社,2008.[7] 李群芳,張士軍,:電子工業(yè)出版社,2005.[8] 馮曉，:機(jī)械工業(yè)出版社，2005.[9] :北京航空航天大學(xué)出版社，2002.[10] Jang G.. detection and startup algorithm of a rotor in a sensorless BLDC motor utilizing inductance variation[J]. Power Application,2002(2):9294.26