基于DSP的Boost系統(tǒng)的控制策略研究設(shè)計目錄摘要……………………1關(guān)鍵詞…………………11緒論………………21.1課題來源及研究背景…………21.2PFC現(xiàn)狀及意義………………21.3本課題研究內(nèi)容……………22Boost變換器原理及數(shù)學建模……………………32.1Boost電路基本原理…………32.2PFC實現(xiàn)原理…………………52.2.1單通道BoostPFC……………62.2.2兩相交錯并聯(lián)BoostPFC……………………63Boost系統(tǒng)的控制策略研究設(shè)計…………………73.1BoostPFC數(shù)字控制策略………73.2交錯并聯(lián)BoostPFC控制策略………………73.3電流環(huán)控制設(shè)計………………83.4電壓環(huán)控制設(shè)計………………93.5PI調(diào)節(jié)器………………………94軟件編程及設(shè)計實驗…………104.1功率主電路設(shè)計………………104.1.1變換器設(shè)計指標……………114.1.2過電流保護…………………114.2主程序設(shè)計……………………114.3中斷程序設(shè)計…………………134.4交錯并聯(lián)BoostPFC樣機實驗結(jié)果…………135總結(jié)與展望………………………145.1總結(jié)……………145.2展望……………14參考文獻……………16摘要：由于科學技術(shù)的發(fā)展，電力電子設(shè)備的發(fā)展也越來越迅速，但電力電子設(shè)備產(chǎn)生的電流諧波污染問題也被人們所注意。為了解決這個問題，本文在分析了Boost工作原理和PFC功率因數(shù)校正原理的基礎(chǔ)上，采用交錯并聯(lián)的Boost技術(shù)設(shè)計了功率因數(shù)校正系統(tǒng),與傳統(tǒng)Boost

PFC相比，能夠減少開關(guān)損耗和電流紋波、對于開關(guān)電流應力要求低，還會產(chǎn)生更好的濾波效果。本文介紹了交錯并聯(lián)Boost

PFC的工作原理，并選擇平均電流算法作為數(shù)字控制策略，同時，還設(shè)計了電流內(nèi)環(huán)和電壓外環(huán)兩個控制回路。最后，根據(jù)選定的控制策略進行了硬件和軟件的設(shè)計。關(guān)鍵詞：交錯并聯(lián)BoostPFC平均電流算法電流環(huán)控制電壓環(huán)控制1緒論1．1課題來源及研究背景由于科技發(fā)展水平的進步，許許多多的電力電子設(shè)備也被生產(chǎn)出來改善人們的生活，電力電子技術(shù)極大地提高了我國人民的生活水平，但電子設(shè)備所帶來的的諧波污染等問題也影響著人們的日常生活。諧波的產(chǎn)生是來源于正弦電壓施加在非線性負載（UPS、整流器等）上導致了基波電流畸變。諧波發(fā)生在超高壓長線上時，可能會引發(fā)事故，危害人們的財產(chǎn)安全。因為電流高次諧波已經(jīng)對人類的生產(chǎn)，生活造成了很大的不便，故針對諧波污染采取必要措施已成為當今社會需要關(guān)注的熱點問題。1．2PFC現(xiàn)狀及意義要想使電網(wǎng)安全運行，就必須減小電流畸變諧波污染，越來越多的國家和地區(qū)為此出臺了專門的標準，以確保接入電網(wǎng)的設(shè)備安全高效運行。為了有效解決諧波問題，滿足各國電力接入的諧波標準，提高系統(tǒng)安全運行的效率，功率因素校正技術(shù)（PowerFactorCorrection，PFC）應運而生，并得到廣泛關(guān)注和發(fā)展。PFC的功能是從交流電源中產(chǎn)生中間直流母線，同時產(chǎn)生正弦波輸入電流。對輸入電流波形做傅里葉級數(shù)可以看出諧波的存在，在設(shè)計的電路中，找一個非線性的負載，通過其引出諧波。PFC技術(shù)除了能夠滿足上述提到的諧波標準外還有以下的優(yōu)點：（1）減少系統(tǒng)中的諧波含量，降低電磁干擾，提高用電效率。（2）輸入電壓最低85V，最高265V，范圍比較廣泛，當電壓標準不同時，可以選擇不同的輸入電壓，比較靈活。（3）PFC的輸出電壓是恒定值，因此直流直流變換電路的設(shè)計較為簡單且安全。長期以來，由于數(shù)字控制處理器存在一些客觀條件，在電力電子領(lǐng)域?qū)嶋H應用中數(shù)字控制沒有太大進步，電源的設(shè)計應用模擬控制板占據(jù)了較大的比重。隨著科學技術(shù)的進步，半導體制造商已經(jīng)越來越多地參與到數(shù)字控制應用中。許多DSP供應商已經(jīng)推出了新一代高性價比DSP芯片。由于這類DSP芯片具有優(yōu)良的成本并且符合電力電子應用特點的獨特設(shè)計，基于DSP的電力電子數(shù)字控制系統(tǒng)已逐漸成為當今的熱點問題。隨著科技的日新月異，功率因數(shù)校正的模擬控制技術(shù)已發(fā)展得較為完善，但仍有一些缺陷需要去改善。通過對PFC技術(shù)的研究和發(fā)展，能夠有效地消除電流高次諧波，更好地保護電力電子設(shè)備，而且也能讓我們得到更好的輸出，提高利用率。現(xiàn)在，PFC技術(shù)不僅有單相，還有兩相跟三相PFC技術(shù)，都在快速的發(fā)展著。1．3本課題研究內(nèi)容本文的研究對象是用于消除電流諧波的BoostPFC技術(shù)，本文是以交錯并聯(lián)BoostPFC技術(shù)為主要研究對象。本文第一章介紹了課題來源與背景，還介紹了一下在國內(nèi)外PFC技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及一些各地區(qū)出臺的標準及要求。第二章介紹了Boost變換器的基本原理，同時還介紹了BoostPFC以及交錯并聯(lián)BoostPFC的基本工作原理。第三章確定了平均電流算法為BoostPFC的數(shù)學控制策略，還設(shè)計了交錯并聯(lián)BoostPFC的兩個控制方法為電流內(nèi)環(huán)控制和電壓外環(huán)控制。還為了消除電流內(nèi)環(huán)控制和電壓外環(huán)控制的相位滯后問題設(shè)計了PI調(diào)節(jié)器。第四章在前三章建立的基礎(chǔ)上，對功率主電路、主程序、中斷程序進行了設(shè)計并畫了流程圖，最后還大體展示了經(jīng)過并聯(lián)交錯BoostPFC調(diào)節(jié)之后的電壓電流波形及相位。第五章對本文所寫的全部內(nèi)容進行了系統(tǒng)地梳理與總結(jié)，并且進行了對以后BoostPFC技術(shù)能夠進行更多的創(chuàng)新進行了美好的展望。2Boost變換器原理及數(shù)學建模2．1Boost變換器基本原理Boost電路圖及工作波形如圖1所示，在該電路使用的開關(guān)V是全控型器件IGBT，其工作原理如下。電路圖波形圖1升壓斬波電路原理及其工作波形首先假設(shè)電路中電感L值，電容C值很大。IGBT與VD的開關(guān)狀態(tài)相反。一個開通時，另一個關(guān)斷。此電路中，當IGBT處于開通狀態(tài)時，VD關(guān)斷，電源E向電感L進行供電，充電電流可以看做是不變的，定義為I1，同時電容C上的電壓向負載R供電。因電容值很大，電容有維持電路中電壓、電流不變的功能，由此uo為恒值，記為Uo。穩(wěn)態(tài)下形成E-L-V和C-R兩個回路。設(shè)IGBT開關(guān)打開時，打開時間為ton,此階段電感L上積蓄的能量為EI1ton。當V處于斷態(tài)時，VD正向?qū)ǎ娫春碗姼泄餐螂娙莩潆姷耐瑫r給負載提供能量。穩(wěn)態(tài)之下形成了E-L-VD-C(R)回路，設(shè)V處于斷態(tài)的時間為toff，則在此期間電感L釋放時能量為（Uo-E)I1toff。電路穩(wěn)定且各元件狀態(tài)不變時，電路中動態(tài)元件吸收的能量與電阻等元件消耗的能量相等，即：（2-1）化簡得：==（2-2）式中，T/toff≥1恒成立，輸出電壓Uo高于電源電壓E，這就是被叫做升壓斬波電路，也稱為Boost變換器的原因。式（2-2）中用升壓比表示T/toff,α=ton/T表示占空比，就是導通時間與周期的比值，將升壓比的倒數(shù)記作β，即β=toff/T,可以用來調(diào)節(jié)輸出電壓Uo的大小。α與β的關(guān)系式為：（2-3）將式（2-3）代入（2-2）中，則式（2-2）可以表示為：（2-4）普通Boost變換器操作方便，結(jié)構(gòu)框架簡單，有源器件也比較少，但是開關(guān)V和續(xù)流二極管VD應力大，導致升壓能力有限，經(jīng)過研究人員的不斷完善，在普通Boost變換器的基礎(chǔ)上，改進得到了兩相并聯(lián)交錯Boost直流變換器。兩相并聯(lián)交錯Boost直流變換器拓撲結(jié)構(gòu)，簡單來說，就是將兩個普通Boost變換器并聯(lián)。在兩相交錯并聯(lián)Boost直流變換器中,一個開關(guān)的驅(qū)動信號比另一個開關(guān)的驅(qū)動信號滯后半個開關(guān)周期，即電路中的兩個開關(guān)管交錯導通，開關(guān)頻率是普通Boost變換器的2倍。兩相交錯并聯(lián)Boost直流變換器的輸入電流是由兩相電流在每一相同時間疊加而成，進而，相比于單相Boost直流變換器，兩相并聯(lián)交錯Boost直流變換器輸入電流波紋降低。兩相并聯(lián)交錯Boost直流變換器電路圖如圖2所示，圖中V1,V2也是全控型器件，其工作原理是：圖2兩相并聯(lián)交錯Boost直流變換器電路圖首先，當V1導通，相應的VD2關(guān)斷，V2關(guān)斷時，相應的VD1開通，E向L2供電，L2儲能上升，E和L1向電容C充電并向負載R提供能量，穩(wěn)態(tài)后形成E-L2-V1和E-L1-VD1-R(C)回路。當V1V2都處于關(guān)斷狀態(tài)時，相應的VD1VD2都處于正向?qū)顟B(tài)，儲能電感L1L2和電源E分別通過續(xù)流二極管向負載R提供能量并向電容C充電，穩(wěn)態(tài)后形成E-L1-VD1-R(C)和E-L2-VD2-R(C)回路。當V2導通，相應的VD1關(guān)斷，V1關(guān)斷時，相應的VD2開通，E向L1供電，L1儲能上升，E和L2向電容C充電并向負載R提供能量，穩(wěn)態(tài)后形成E-L1-V2和E-L2-VD2-R(C)回路。當V1V2都處于開通狀態(tài)時，相應的VD1VD2都處于關(guān)斷狀態(tài)，E向L1L2供電，電容C向負載進行供電，穩(wěn)態(tài)后形成E-L1-V2,E-L2-V1和C-R回路。2．2PFC實現(xiàn)原理功率因數(shù)校正是為了消除電子設(shè)備的諧波，其輸入電流和輸入電壓能夠同相位，使得整流導通角變大，從而提高系統(tǒng)的效率。功率因數(shù)PF(Power

Factor，PF)的定義是有功功率P與視在功率S之間的比值，在電路中就是輸出負載端的能量與輸入端的能量的比值，也可以表述成利用率，即：（2-5）（2-6）其中，U1I1分別代表輸入基波電壓，輸入基波電流，IR表示輸入總的電流，，In為第n次諧波電流的有效值，cosφ1表示基波電流與基波電壓相差角度的余弦。（2-7）式中，γ稱為基波因數(shù)，且有（2-8）總諧波畸變率THD(TotalHarmonicDistortion)表示的是諧波含量的多少，其THD表達式為：（2-9）式中，I1為基波分量，In為n次諧波分量。由上邊兩個公式可以得到下面公式：（2-10）根據(jù)上述公式可以得到PF與THD之間的關(guān)系：（2-11）在實際電路中，因為電網(wǎng)中有高次電流諧波的出現(xiàn)，所以PF是一個小于1的數(shù)，為了保證電網(wǎng)和電氣設(shè)備安全有效地運行一般會對接入電網(wǎng)的低功率因數(shù)電氣設(shè)備進行功率因數(shù)校正。從式（2-10）和（2-11）可以看出，cosφ1恒定不變時，THD和電流畸變因數(shù)γ是成反比的，THD越大，功率因數(shù)PF值越小，電流畸變因數(shù)γ越小；THD恒定不變時，cosφ1與功率因數(shù)PF是成正比的。當cosφ1變大時，功率因數(shù)PF也會增大。所以電路想要增大功率因數(shù)應當從兩個方面入手，即增大電流畸變因數(shù)γ、減小電流電壓間的相位差即增大cosφ1。根據(jù)實現(xiàn)功率因數(shù)校正的方式不同，我們可以將功率因數(shù)校正技術(shù)可分為有源功率因數(shù)校正(ActivePowerFactorCorrection,APFC)和無源功率因數(shù)校正（PassivePowerFactorCorrection,PPFC)。2.2.1單通道BoostPFC普通的單相PFC電路就是在橋式整流器和負載電阻之間加入一個Boost變換器，電路原理圖如圖3所示。通過控制MOSFET開關(guān)Q的開通和關(guān)斷，就能消除并網(wǎng)所產(chǎn)生的諧波以及無功電流，提高工作效率。當開關(guān)的頻率很大并且保持不變，通過電感L的電流就能連續(xù)，當輸出的電容C很大時，輸出電壓uo為一恒定不變的常數(shù)，電網(wǎng)電壓ui可以表示為：（2-12）橋式整流器的輸出電壓ud可以表示為：（2-13）圖3BoostPFC變換器電路圖當開關(guān)管Q處于開通狀態(tài)時，橋式整流器的輸出電壓ud對電感L充電，電容C向負載R進行供電；當開關(guān)Q處于截止狀態(tài)時，續(xù)流二極管VD打開，電感兩端電壓uL由左正右負變?yōu)樽筘撚艺藭r輸出電壓ud和電感電壓uL共同向電容C充電，電感電流iL減小。且電感電流可以表示為下式（2-14）：=L={（2-14）通過控制MOSFET開關(guān)Q的導通和關(guān)斷，就可以改變占空比D，去改變電感電流iL的大小和相位。若能調(diào)整iL無限接近于為正弦半波電流，且與輸出電壓ud相位差為0，則橋式整流器交流側(cè)電流ii也可以近似為正弦電流，并且與電網(wǎng)電壓ui相位差為0，即可實現(xiàn)功率因數(shù)校正的目標。2.2.2兩相交錯并聯(lián)BoostPFC圖4兩相交錯并聯(lián)升壓Boost-PFC變換器圖4為實現(xiàn)的PFC電路的框圖。輸入交流線路通過EMI濾波器，然后通過橋式整流器。下一個階段是一個兩相交錯升壓轉(zhuǎn)換器，它將交流線路電壓提升到直流母線電壓。電感L1、MOSFET開關(guān)Q1和二極管VD1一起構(gòu)成升壓電路的A相，而L2、Q2和VD2構(gòu)成B相。最后，升壓變換器輸出端的電容作為儲能器，降低了輸出電壓紋波。3Boost系統(tǒng)的控制策略研究設(shè)計3．1BoostPFC數(shù)字控制策略平均電流控制算法有很多優(yōu)點，比如控制比較簡單、脈寬調(diào)控為恒頻，而且產(chǎn)生的電流諧波也是最小的，所以選擇平均電流控制算法作為PFC的數(shù)字控制策略。同時采用雙環(huán)控制，電壓內(nèi)環(huán)控制系統(tǒng)將直流母線電壓與參考母線電壓的誤差傳入到電流內(nèi)環(huán)控制系統(tǒng)中,與參考電流指令進行比較,產(chǎn)生PFC占空比命令,然后經(jīng)過PI調(diào)節(jié)器的整定,使得輸入電流能使正弦函數(shù)。3．2交錯并聯(lián)BoostPFC控制策略當交錯并聯(lián)BoostPFC變換器的并聯(lián)相數(shù)為N相時，他的控制方法有兩種，分別是分布式控制法與集中控制法。集中控制法，簡單來說，就是有N個頻率相同且由一個模塊控制的驅(qū)動信號，這些信號一個比一個滯后2Pi/N相位，由他們對并聯(lián)開關(guān)管交錯進行控制。集中控制法與分布式控制法相比有以下優(yōu)點：控制比較簡單，方便人們上手操作；而且實現(xiàn)起來也比較容易。所以交錯并聯(lián)BoostPFC變換器通常會采用集中控制法作為控制策略。交錯并聯(lián)BoostPFC變換器還有一種分類，就是可以分為數(shù)字控制跟模擬控制，數(shù)字控制可以表述為向DSP等數(shù)字信號處理器中輸入程序算法，經(jīng)過算法流程之后，產(chǎn)生控制驅(qū)動信號即PWM波形來控制交錯并聯(lián)BootPFC，而且數(shù)字控制比較穩(wěn)定，不太容易受到外界因素的干擾，在電路結(jié)構(gòu)上也比模擬控制簡單。因此本課題采用基于DSP控制的平均電流控制策略對交錯并聯(lián)BoostPFC進行算法控制。同時還需要引入閉環(huán)控制，一般來說有兩個反饋控制環(huán)：電壓外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)，電流內(nèi)環(huán)能使變換器的輸入電流與全波整流電壓波形相同，電壓外環(huán)則能使變換器輸出穩(wěn)定為直流電壓。交錯并聯(lián)BoostPFC的控制框圖如圖5所示，系統(tǒng)采用電壓外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)的雙環(huán)級聯(lián)結(jié)構(gòu)，其中外環(huán)用于穩(wěn)定直流電壓，內(nèi)環(huán)用于增強系統(tǒng)電流的動態(tài)響應能力。具體的控制方法如下所示：通過一個ADC通道感測的直流母線電壓Vbus與參考母線電壓Vref進行比較。由此產(chǎn)生的誤差信號Ev隨后被輸入電壓回路控制器，該控制器將母線電壓調(diào)節(jié)到基準電平。電壓回路控制器的輸出與PFC轉(zhuǎn)換器的功率傳輸量成比例。然后將輸出經(jīng)過變化形成PFC電流控制回路的參考電流指令I(lǐng)ref。對于PFC系統(tǒng)，電流反饋來自PFC開關(guān)（Q1和Q2），而不是來自升壓電感（L1和L2）。這意味著平均電感電流控制的參考信號Iref在用于PFC開關(guān)電流控制之前必須進行轉(zhuǎn)換。然后將PFC電流控制回路的參考電流指令I(lǐng)ref與通過兩個ADC通道感測到的PFC開關(guān)電流進行比較。然后將產(chǎn)生的電流誤差信號輸入電流環(huán)控制器，該電流環(huán)控制器生成PFC占空比命令，使得PFC開關(guān)電流跟蹤參考電流Iref。電流環(huán)路控制塊以100kHz的速率執(zhí)行，而電壓環(huán)路以50kHz的速率即電流環(huán)路控制速率的一半執(zhí)行。圖5基于平均電流控制模式的PFC框圖3．3電流環(huán)控制設(shè)計如圖6為電流環(huán)控制框圖，在電流回路控制過程中，接受的是來自電壓環(huán)的誤差信號，電流環(huán)用于增強系統(tǒng)電流的動態(tài)響應能力。在電流環(huán)控制中表現(xiàn)為當電感電流的數(shù)值發(fā)生變化時，與其相對應的占空比也會隨之發(fā)生變化，即電感電流向占空比的傳遞關(guān)系。圖6電流環(huán)控制框圖系統(tǒng)電流內(nèi)環(huán)開環(huán)傳遞函數(shù)為：（3-1）補償傳遞函數(shù)表達式為：（3-2）3．4電壓環(huán)控制設(shè)計圖7為電壓環(huán)控制框圖，電壓回路控制器的輸出與PFC轉(zhuǎn)換器的功率傳輸量成比例。然后將輸出經(jīng)過變化形成PFC電流控制回路的參考電流指令I(lǐng)ref。然后傳遞給電流環(huán)控制器作參考。圖7電壓環(huán)控制框圖由式（3-1），可得Gcc(s)為：（3-3）未補償校正時電壓開環(huán)傳遞函數(shù)為：（3-4）補償函數(shù)Gvc(s)表達式為：（3-5）3．5PI調(diào)節(jié)器當沒有PI調(diào)節(jié)器時，電流內(nèi)環(huán)，電壓外環(huán)的頻率和幅值特性不能達到要求，在閉環(huán)系統(tǒng)中，相位要求達不到條件系統(tǒng)不收斂，但是當相位裕度過大時，會是系統(tǒng)產(chǎn)生過阻尼特性，導致系統(tǒng)就會因為異常擾動而變慢，為了穩(wěn)定住系統(tǒng)，需要建立數(shù)字PI控制來進行補償。圖8為PI控制系統(tǒng)原理框圖。圖8PI控制系統(tǒng)原理框圖設(shè)圖中r(t)為輸入值，y(t)為實際的輸出值，則：（3-6）e(t)是PI調(diào)節(jié)器的輸入值，u(t)是PI調(diào)節(jié)器的輸出值也是執(zhí)行器的輸入值，則PI調(diào)節(jié)器的控制規(guī)律為：（3-7）式中，Kp控制為比例控制；Ti控制為積分控制；Td控制為微分控制。對式（3-17）進行離散化處理得：（3-8）即：（3-9）其中，k表示采樣序號，k=1,2,3…；U(k)表示第k次采樣時刻的輸出值；e(k)表示第k次采樣時刻輸入的偏差值；KI表示積分系數(shù)，且KI=Kp/Ki；U(0)表示開始進行PI控制時的初始值；將式3-19變形并利用遞推原理得：（3-10）兩式相減得第k次控制量的增量Δu(k)為：（3-11）化簡得：（3-12）KI還是表示積分系數(shù)，KI=KpKo/Ki由上式可以求得第k-1次時刻控制量為：（3-13）4軟件編程及設(shè)計實驗4．1功率主電路設(shè)計如圖9為系統(tǒng)的總體框架結(jié)構(gòu)，交流輸入電壓在經(jīng)過EMI濾波之后，過濾掉了高次諧波，然后經(jīng)過整流橋以及功率因數(shù)校正電路之后，此時電流已經(jīng)跟蹤電壓相位了，之后從負載輸出直流電壓，在該框架中，還有幾個模塊來一起來完善系統(tǒng)，其他幾個模塊的存在能夠使整個系統(tǒng)更高效，更準確的實現(xiàn)我們本文的設(shè)計目標。在系統(tǒng)的控制過程中DSP主要完成以下的工作：（1）數(shù)字濾波：數(shù)字濾波模塊的作用是消除高次諧波，同時還要處理DSP離散采樣值。（2）故障保護：對系統(tǒng)的電流和電壓進行實時的監(jiān)測，如果系統(tǒng)發(fā)生故障時，就會不許PWM波的輸出，然后啟動過壓、過流保護。（3）占空比計算：從電流環(huán)控制得到的輸出的電流和電壓，計算占空比，然后改變PWM輸出控制開關(guān)管的開通和關(guān)斷。圖9系統(tǒng)總體框架4.1.1變換器設(shè)計指標系統(tǒng)控制目標如下所示：（1）輸入電壓范圍Vin：85V～265V（2）直流輸出電壓Vo：390V（3）最大輸出功率P0：300W（4）滿載效率η：≥90%（5）功率因數(shù)PF：≥0.9（6）單路開關(guān)頻率fs：200kHz4.1.2過電流保護感測到的電流信號被饋送到ADC輸入端，參考跳閘電壓電平使用內(nèi)部10位DAC設(shè)置，并饋送至比較器的反相端子。比較器的輸出被配置成在感測到的電流大于設(shè)定限值時產(chǎn)生一次跳閘動作。C2000設(shè)備上跳閘機制的靈活性提供了對不同跳閘事件采取不同行動的可能性。在這個項目中，兩個PWM輸出都將在跳閘事件的情況下被驅(qū)動為低電平。在軟件中清除跳閘標志或執(zhí)行設(shè)備復位之前，兩個輸出都保持在此狀態(tài)。4．2主程序設(shè)計主程序模塊一般完成在開機或者復位后，主程序開始先對各個部分進行清零初始化處理，然后進入到for循環(huán)進行系統(tǒng)狀態(tài)檢測和等待條件進入序列采集并進入到ADC中斷服務子程序。系統(tǒng)流程圖如下圖10所示，開始進入到主程序之后，首先進行的是各個部分的初始化，如外設(shè)的初始化，F(xiàn)lash的初始化，中斷向量的初始化，以及控制參數(shù)的初始化，之后觀察PFC的起始標志位是否置1，是的話定時器T1就開始計數(shù)并且呈周期遞增，當計數(shù)器到達了周期值的一半PR/2時，T2定時器開始啟動并且也呈周期遞增，然后進入到軟啟動狀態(tài)，軟啟動開啟，就將軟啟動標志位置位，否則就經(jīng)過while循環(huán)后進入到ADC序列采集中，然后進入到ADC中斷，之后判斷主程序的結(jié)束標志位是否置1，如果置1，說明主程序已經(jīng)結(jié)束，就可以進入到待機狀態(tài)，如果結(jié)束標志位沒有置1，那就對系統(tǒng)的狀態(tài)進行檢測，然后進入到后臺服務的子程序，之后又回到軟啟動狀態(tài)判斷，然后重復前面的流程，直到結(jié)束標志位置1之后，進入到待機狀態(tài)才結(jié)束。這就是系統(tǒng)主程序用文字來描述的所有流程。圖10主程序流程圖系統(tǒng)相關(guān)的初始化代碼如下所示：DeviceInit(); //外設(shè)初試化 MemCopy(&RamfuncsLoadStart,&RamfuncsLoadEnd,&RamfuncsRunStart); InitFlash(); //Flash初始化//中斷向量初始化EALLOW; PieVectTable.EPWM1_INT=&DPL_ISR; EDIS; PieCtrlRegs.PIEIER3.bit.INTx1=1; EPwm1Regs.ETSEL.bit.INTSEL=ET_CTR_ZERO; EPwm1Regs.ETSEL.bit.INTEN=1; EPwm1Regs.ETPS.bit.INTPRD=ET_2ND; IER|=M_INT3; EINT; ERTM;//控制參數(shù)初始化 for(i=0;i<HistorySize;i++) { Hist_VpfcOut[i]=0; Hist_Ipfc1[i]=0; Hist_Ipfc2[i]=0; Hist_VacLineAvg[1]=0; Hist_IpfcTotal[1]=0;} HistPtr=0; K_Ipfc1 =20357; K_Ipfc2 =20357; K_IpfcTotal=20357; K_VpfcOut =29011; iK_VpfcSet =18506; K_VacLine =25795; PFCDuty=_IQ24(0.0); PFCShareAdj=_IQ24(0.0); IphA=_IQ24(0.0); IphB=_IQ24(0.0); IpfcTotal=_IQ24(0.0);for(;;)//For循環(huán) { }4．3中斷程序設(shè)計中斷服務子程序的主要工作就是條件觸發(fā)ADC采樣之后進入到ADC中斷，一開始等待中斷ADC定時器，當ADC中斷計數(shù)之后，判斷計數(shù)值是否已經(jīng)達到了原先設(shè)定的數(shù)值，如果已經(jīng)到了預設(shè)數(shù)值，就對電壓環(huán)計算標志位進行置位，使其進入到電壓環(huán)控制環(huán)節(jié)，對直流母線電壓Vbus與參考母線電壓Vref進行比較，產(chǎn)生誤差信號Ev。如果計數(shù)沒有達到設(shè)定數(shù)值，那就進行采集數(shù)據(jù)濾波處理，在電壓環(huán)完成計算之后，也對得到的誤差信號進行濾波處理，然后觀察保護標志位是否置位，如果置1，那就進入到過壓、過流保護以及功率保護，不讓PWM波輸出并使雙環(huán)控制標志位置零，如果保護標志位沒有置位，那就可以判斷PFC的軟啟動標志位是否置1，如果置1就增大Vref到設(shè)定值，進行電壓環(huán)計算標志位的判斷，要是軟啟動標志位置零，就直接進行電壓環(huán)計算標志位的判斷，電壓環(huán)計算標志位置1進入到電壓環(huán)控制計算如電流均值濾波，前饋電壓的計算，電壓環(huán)PI的計算，以及參考電流Iref的計算，然后就使電壓環(huán)計算標志位置零，進入到電流環(huán)控制計算環(huán)節(jié)，在此環(huán)節(jié)中進行電流環(huán)PI的計算和PWM占空比的計算，然后輸出求得的占空比數(shù)值，中斷服務子程序結(jié)束。4．4交錯并聯(lián)BoostPFC樣機實驗結(jié)果測試結(jié)果如圖11所示，圖4-3為輸入電壓和輸入電流波形，從圖中我們可以很直觀地看出輸入電流波形基本上是正弦函數(shù)并且與輸入電壓波形同相位。對于PFC系統(tǒng)，電流反饋來自PFC開關(guān)（Q1和Q2），而不是來自升壓電