基于DSP的Boost PFC软开关变换器研究

基于基本的单相Boost PFC，计算占空比的过程如下：在第n个开关周期内，操作时间从t(n-1)到t(n)，开关周期为Ts，占空比为D(n)，D’(n)=1-D(n)，当VS关断时，有：

设t(n-1)，t(n)时刻，输入电流分别为iin(n-1)，iin(n)，为达到PFC，需使iin(n)=iref(n)，iin(n-1)=iref(n-1)，uo(n)=Uref，所以式(2)变形为：

设输入电压电流的表达式分别为：

因此，只要实时检测uin和io就可快速计算出D(n)，DSP发出相应的PWM脉冲驱动开关管，从而实现变换电路的PFC。与传统的Boost PFC双闭环控制策略相比，该方法无需电压环和电流环的PI控制器，节省了DSP的操作时间，实时性好，降低了成本。

4 实验结果及分析
为验证理论分析的正确性，采用TMS320F2812型DSP设计了样机进行实验验证。VS采用APT50G50BN型IGBT，频率为50 kHz。整流桥选用KBPC1504，其400 V／15 A的耐压耐流指标满足实验要求，VD0采用快恢复二极管20CTH03，VD1～VD3用快恢复二极管IXYS DSEI 60-10A，输入220 V／50 Hz的单相交流电，Boost变换器电路的参数为：Lf=28μH，Lr=0．17μH，Cr1=0．7 μF，Cr2=0．43μF，Co=3 900μF，R=25 Ω。图3a为VS的零电流开通零电压关断波形，关断过程中电流有一段时间的振荡，这是电容和电感谐振造成的。图3b为输入端电压、电流波形。可见，电流很好地跟踪了电压变化，提高了输入侧的功率因数。实验结果和理论分析相吻合，验证了前文的分析。