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单相非交错CCM图腾柱无桥PFC电流采样问题

2024/10/23 23:32:11 来源:https://blog.csdn.net/weixin_42665184/article/details/140548353  浏览:    关键词:单相非交错CCM图腾柱无桥PFC电流采样问题

目录

前言

仿真复现

调整采样后

总结


前言

之前总结了双向交错图腾柱的学习和实现过程,由于PWM开关频率够高,且采样的是总电流,电流开关谐波较小,采用的是固定位置采样的方案。后面出于对成本的考虑,器件选型等。PWM的开关频率没有之前高,交错的拓扑也改成了非交错的拓扑。在这过程中遇到一些关于电流采样的坑,这里记录总结下。

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 如下图所示,调整开关频率,优化环路参数后波形如下:

绿色是输出的Bus电压,带工频纹波,会出现纹波一大一小的情况。

黑色是输入的相电流,会出现正负半周大小不对称的情况。

 通过上位机采样到的输出电压波形如图:

一大一小就比较明显了。

仿真复现

为了解决上述问题,尝试在仿真上面复现。如下图是仿真效果,完美的还原了输出电压纹波一大一小的情况。

 控出来的电流也呈现了正负不对称的情况。

 原因分析:

通过对离散模型采样到的相电流进行分析可以看出,送入软件计算的采样值(蓝色)和原始电感电流(黄色)出现了正负半周不对等的情况。正半周绝对值比平均值偏小,负半周绝对值比平均值偏大,采样偏大控制出来的结果就是实际电流较之偏小。

在Simulink中采样频率是70K,固定频率采样。

正半周采样点如下:

 

从读取数据的位置来看一个是正向最大,一个负向最小,所以就有了采样的正负半周不对称,进而引起控制上的不对称。 

调整采样后

正半周采样上管开通的时候中心点

 负半周采样下管开通的中心点

 电流采样的效果如图所示:

明显对称性好很多。

 输出的Bus电压也不会一大一小

 控出来的电流正负半周也对称

 

总结

从仿真的结果可以看出,对于单相PFC的电流采样应该考虑正负半周的情形,保证采样到的是电流的平均值,实际硬件上操作只需要注意ADC的采样点区分正负半周即可,实际测试结果,准确的采样可以控制出更加对称的电流,电流对称相应的ITHD也能更好。

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