两种高功率因数开关电源设计方案的比较(2)

2012年04月12日 10:36 来源：本站整理 作者：秩名我要评论(0)

　　2 单相PWM 整流电路的基本原理

　　本节采用图1所示的方案，其前级如图3所示，即单相全桥电压型PWM 整流电路，电路采用有4个全控型功率开关管的H 桥型拓扑结构。图3中网侧电感为升压电感，起平衡电路电压、支撑无功功率、储存能量和滤除谐波电流的作用；Rs为滤波电感的寄生电阻；主电路中功率开关均反并联一个续流二极管，用来缓冲PWM 过程中的无功电能。

　　图3 单相全桥电压型PWM整流器电路

　　单相全桥电压型PWM 整流电路的SPWM 调制方法分为单极性调制和双极性调制两种，本文采用单极性调制。

　　单相全桥电压型PWM 整流器选择响应速度较快的三角波电流比较法作为控制策略。因反馈到电压外环的输出电压含有纹波电压，而纹波电压的存在将导致电流内环的给定电流发生畸变，因此本文采用补偿输出直流电压中纹波电压的方法［4］来减少流入电压控制环的纹波电压，从而改善给定电流的波形。按照以上原理设计的单相全桥电压型PWM整流器的控制系统结构如图4所示。

　　图4 单相全桥电压型PWM 整流器的控制系统结构

　　由图4可知，PWM 整流控制系统中需要检测的信号有输入交流电压us、输出直流电压ud以及输入交流电流is.us是闭环控制中相位检测的输入信号；通过比较ud与给定参考电压u*d以及直流侧纹波电压补偿u~d来决定电压外环PI调节器的输出im，并将其与输入电压同步信号sinωt的乘积作为指定电流i*s ;is与i*s的差值决定电流内环PI调节器的输出；最后比较电流内环PI调节器的输出与三角载波，产生PWM 信号来控制开关管的关断。这样，电流PI调节器的输出决定PWM 信号的占空比，使实际输入电流逼近指定电流值。