无桥图腾柱PFC -- 基于平均电流的双闭环仿真

一、无桥图腾柱PFC基于平均电流的双闭环MATLAB仿真

1.MATLAB仿真模型

1.1.仿真模型图

主电路：

双闭环模型：

1.2.器件参数

输入电压：

电感：

输出电容：

负载电阻：

开关选择：

极性检测模块：

判断输入电压位于正半周还是负半周。（正负半周的时候系统占空比属于不同的PWM波，正半周占空比属于PWM2，即给快管S2；负半周占空比属于PWM1，即给快管S1；）

电压控制器：

输出电压与电压基准值之间的误差经过PI参数调节生成一个参数，这个参数再和输入电压的绝对值相乘，获得输入电压的幅值和相位，再除于输入电压有效值的平方得到一个电流基准值。

电压环PI参数：

RMS：

平均电流的获取：

和全桥PFC的基于平均电流的双闭环控制一样，取三角载波的峰值位置，就对应了电路的平均电流位置。

电流控制器：

电压控制器得到的电流基准值与平均电流值之间的误差经过PI参数调节之后输出一个占空比信号。

电流环PI参数：

PWM生成块：

电流控制器生成的占空比信号和三角载波对比，大于三角载波的部分就是我们要的PWM11占空比，反之为PWM22的占空比。再通过极性检测的结果判断把PWM11和PWM22给到哪一个MOSFET。

工频管PWM：

三角载波设置：选择的开关频率为100KHz

离散仿真，采样时间为快管开关频率的100倍

2.实验结果

2.1.输出电压

稳态后输出电压约在400V，输出电压纹波大约为5%。

2.2.输入电压与电流

输入电压与电流基本同相位，并且电流呈正弦状，但是有明显的过零点畸变，电流纹波也较大。

2.3.高频管PWM波与电流

2.4.输入电压与工频管PWM波

在输入电压正半周时，PWM4为1，慢管D2导通；在输入电压负半周，PWM3为1，慢管D1导通。也就是两管PWM互补并且频率都和交流输入电压频率一致。

二、控制变量实验

1.电感300e-6H，开关频率50KHz

1.1.实验结果

输出电压：

输入电压与电流：

2.电感300e-6H，开关频率100KHz

2.1.实验结果

输出电压：

输入电压与电流：

3.电感600e-6H，开关频率50KHz

3.1.实验结果

输出电压：

输入电压与电流：

4.电感600e-6H，开关频率100KHz

4.1.实验结果

输出电压：

输入电压与电流：

5.输入电压与电流对比

电感300e-6H，开关频率50KHz

电感300e-6H，开关频率100KHz（增加开关频率）

电感600e-6H，开关频率50KHz（增加电感感量）

电感600e-6H，开关频率100KHz（增加电感感量和开关频率）