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數字PFC的環路PI參數整定

各位前輩好,

小弟目前在用matlab建模仿真單相pfc電路,采用電壓、電流雙環控制,想做個開關頻率在80KHz的pfc控制電路。現想請教幾個問題,希望大家不吝賜教,踴躍交流。

1)對于電壓或電流的PI控制器的P和I參數的選擇,覺得沒有一個整定的方向,出現一個現象后不知道該往哪個方向去調節這兩個參數,很是茫然~~~

2)我的電路是想采用數字實現的,數字電路去實現這個,說是要考慮采樣保持和數字延時對電路的影響,那么在simulink建模仿真的時候,電路是否要加上unit delay之類的延時器呢?在什么地方加呢?

3)小弟采用的是boost電路,如果輸入是220V市電,那直流輸出電壓一定是高于310V么?能不能通過電感電容的選擇以及PI參數的改變來實現輸出低于310V的直流電壓,并且讓電路能夠穩定呢?

謝謝!

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2012-09-07 21:17

1.電壓環的兩個系數盡量靠近點,這樣帶寬小點,然后電流環做的快點。看看仿真波形應該能看出效果。
3.不輸出高于310的電壓,那就不需要boost了吧

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PFCxxoo
LV.3
3
2012-09-15 00:40
@xxxxcm20041830
1.電壓環的兩個系數盡量靠近點,這樣帶寬小點,然后電流環做的快點。看看仿真波形應該能看出效果。3.不輸出高于310的電壓,那就不需要boost了吧

如果我輸入是220v的市電,想把輸出直流電壓做到310v左右,那么該選用什么樣的PFC控制電路呢?bulk和bulk/boost電路實際用的很少。。。

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lizlk
LV.10
4
2012-09-16 11:12
@PFCxxoo
如果我輸入是220v的市電,想把輸出直流電壓做到310v左右,那么該選用什么樣的PFC控制電路呢?bulk和bulk/boost電路實際用的很少。。。
如果一定要310VDC,單純的BOOST TOP解決不了這種問題呀。曾經有人用SEPIC的TOP,實現這種,目的是,電壓輸出可以又升又降!
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PFCxxoo
LV.3
5
2012-09-17 17:14
@lizlk
如果一定要310VDC,單純的BOOSTTOP解決不了這種問題呀。曾經有人用SEPIC的TOP,實現這種,目的是,電壓輸出可以又升又降!

謝謝指點,不過之前沒看過這種電路的原理,不曉得好不好實現。

看了下好像需要兩個電感,這樣需要占用比較大的面積了。

我想了個問題,因為面對的應用是輸入的220V的市電,加上20%的波動的話,輸入電壓的峰值范圍在250v-373v之間,而我需要把輸出電壓穩定在310v,如果我選用升降壓拓撲的pfc電路,那么當輸入電壓波動范圍在310v以上時讓電路工作在升壓的模式下;當輸入電壓波動范圍在310v以上時,讓電路工作在降壓模式下,這樣的應用能實現么?

因為升降壓電路有兩個開關管,當工作在升壓或者降壓的模式下,其中一個開關管是保持常開而只控制另外一個開關管,如果電路在升壓和降壓模式之前切換的話,那控制起來是相當麻煩的吧。

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PFCxxoo
LV.3
6
2012-09-17 17:21
@lizlk
如果一定要310VDC,單純的BOOSTTOP解決不了這種問題呀。曾經有人用SEPIC的TOP,實現這種,目的是,電壓輸出可以又升又降!

現在想想,我還知道的可供選擇的方案也就以下幾種了:

1.并聯交錯型pfc,一直沒有去關注其原理,只曉得是通過兩個pwm分別去控制兩個開關管,而且這兩個pwm存在180°相位差。不曉得是不是像普通boost電路一樣不能滿足我的要求;

2.就是您給指點的sepic電路,下去要好好研究下;

3.就是現在很流行的開關頻率很低的雙脈沖方案,pfc在整流橋之前作用,需要過零檢測電路,開關頻率可低至100Hz,每個市電周期內只需要控制發兩次pwm脈沖,去控制pfc的開關管的通斷,效果也很好,三菱、格力等高端空調都是用的這種方案了。只不過這種方案的資料很不好找。

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lwtdcq
LV.1
7
2012-11-30 08:45
@PFCxxoo
現在想想,我還知道的可供選擇的方案也就以下幾種了:1.并聯交錯型pfc,一直沒有去關注其原理,只曉得是通過兩個pwm分別去控制兩個開關管,而且這兩個pwm存在180°相位差。不曉得是不是像普通boost電路一樣不能滿足我的要求;2.就是您給指點的sepic電路,下去要好好研究下;3.就是現在很流行的開關頻率很低的雙脈沖方案,pfc在整流橋之前作用,需要過零檢測電路,開關頻率可低至100Hz,每個市電周期內只需要控制發兩次pwm脈沖,去控制pfc的開關管的通斷,效果也很好,三菱、格力等高端空調都是用的這種方案了。只不過這種方案的資料很不好找。
我在空調行業做過,開關頻率很低的雙脈沖方案很落后了,那是變頻空調剛出來時的技術。現在都是用的boost電路,頻率一般在16K左右。高端的基本上用三相PFC。
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PFCxxoo
LV.3
8
2012-11-30 23:32
@lwtdcq
我在空調行業做過,開關頻率很低的雙脈沖方案很落后了,那是變頻空調剛出來時的技術。現在都是用的boost電路,頻率一般在16K左右。高端的基本上用三相PFC。

請問,你所說的頻率在16KHz左右的boost電路,是那種雙端脈沖控制方案么?

還有,100Hz的雙脈沖方案很落后了?個人覺得,雖然它的效果不怎么高,不過這種方案控制簡單,好像只需要個交流側的過零檢測,至于如何控制什么時候產生脈沖,以及產生多長的脈沖,這就不得而知了,不曉得怎么控制,難道是實驗法調出來的?

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lwtdcq
LV.1
9
2012-12-01 18:44
@PFCxxoo
請問,你所說的頻率在16KHz左右的boost電路,是那種雙端脈沖控制方案么?還有,100Hz的雙脈沖方案很落后了?個人覺得,雖然它的效果不怎么高,不過這種方案控制簡單,好像只需要個交流側的過零檢測,至于如何控制什么時候產生脈沖,以及產生多長的脈沖,這就不得而知了,不曉得怎么控制,難道是實驗法調出來的?
不是雙端脈沖控制方案。你可以看看MICROCHIP的AN1106技術筆記,控制方式與他類似,不過當時我們用的是松下的32位單片機,可以做到3.5KW。至于你說的100HZ脈沖,作為一種過時的技術,我只大致看了一下,具體不清楚。
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PFCxxoo
LV.3
10
2012-12-05 17:02
@lwtdcq
不是雙端脈沖控制方案。你可以看看MICROCHIP的AN1106技術筆記,控制方式與他類似,不過當時我們用的是松下的32位單片機,可以做到3.5KW。至于你說的100HZ脈沖,作為一種過時的技術,我只大致看了一下,具體不清楚。

你好,感謝你的回復,AN1106我看過,就是標準的boost升壓pfc控制,不過那個筆記上面的開關頻率是選在80KHz,高頻的開關可以使得升壓電感體積做的更小。

開關頻率選在16KHz,沒試過,開關頻率較低的話,理論上來說,

1)首先,是在人耳能感知到的聲音范圍,工作時可能會有聽得到的開關噪聲;

2)其次,開關頻率較低,不利于輸入諧波的抑制。

而且,我們要求輸出直流電壓在300v,而不是升到400v。

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kangzili51
LV.1
11
2014-04-25 17:26
@PFCxxoo
現在想想,我還知道的可供選擇的方案也就以下幾種了:1.并聯交錯型pfc,一直沒有去關注其原理,只曉得是通過兩個pwm分別去控制兩個開關管,而且這兩個pwm存在180°相位差。不曉得是不是像普通boost電路一樣不能滿足我的要求;2.就是您給指點的sepic電路,下去要好好研究下;3.就是現在很流行的開關頻率很低的雙脈沖方案,pfc在整流橋之前作用,需要過零檢測電路,開關頻率可低至100Hz,每個市電周期內只需要控制發兩次pwm脈沖,去控制pfc的開關管的通斷,效果也很好,三菱、格力等高端空調都是用的這種方案了。只不過這種方案的資料很不好找。
好東西
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kangzili51
LV.1
12
2014-04-26 08:37
@xxxxcm20041830
1.電壓環的兩個系數盡量靠近點,這樣帶寬小點,然后電流環做的快點。看看仿真波形應該能看出效果。3.不輸出高于310的電壓,那就不需要boost了吧

電壓環的兩個系數盡量靠近點,這個話具體是講什么呀,是值得比例和積分系數嗎

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