APFC電路電壓外環中,為什麼說給定輸出電壓減實際輸出電壓的差值經PI調節輸出的是電感電流的幅值指令?

時間 2021-05-30 17:19:48

1樓:大灰灰老師

蟹妖。各位同學已經說得很到位了,我再提供乙個更自然的理解方式:從控制系統的角度上說,(站在題主提出疑問的這一點上)被控物件(plant)是乙個電感電流與正弦輸入電壓的比值直流輸出電壓的傳遞函式。

也就是說,我們要控制的東西是「您給乙個比值,我還您乙個輸出電壓」的

其中是電感電流與正弦輸入電壓的比值

PI 調節的結果,就是要得到這個比值。

轉換一下思路,理解了被控物件,就不難解釋這些莫名其妙的控制框圖了。

2樓:Ambitious

大方向可以從功率角度理解,比如乙個開關電源,拓撲是AC-DC-AC-DC,(手機畫圖不方便。就是電網經過三項整流然後高頻H橋逆變後經過高頻變壓器之後接全波整流)電阻負載。,你把電壓指令值減去輸出電壓取樣值(指令值減反饋啊,因為是負反饋),你要使你的輸出電壓跟蹤電壓指令指,就要無靜差,這就需要積分控制,要保證快速性,就得加比例,所以我們把電壓差值經過pi,輸出乙個量設為A(就是乙個數而已),如果就乙個電壓環,那麼這個pi輸出量就是控制前面H橋開關管,如果取樣輸出電壓小於指令值,那麼說明需要前級提供更多能量給輸出側,那麼A的作用就是讓H橋管子開通更久,讓前級能量更多的到輸出負載側,使輸出電壓公升高。

那麼經過時間t後當輸出電壓高於指令值呢?怎麼辦???就是自控裡面的超調,那電壓指令值減速輸出電壓,差值是負啊,經過pi輸出是正還是負??

答案是正,因為積分作用是包括之前的過程(求和),而比例只和當前的值有關,(參考陳伯時老師的那本很經典的書),此時A會減小,那麼H橋開管時間會變短,前級送到后級的能量會減小,輸出電壓就不會公升高了,就這麼乙個過程。對雙閉環,內環速度比外環快很多。

3樓:正直大帝

題主應該不太清楚APFC的工作機理吧,實際上APFC Boost變換器或者單級反激結構都是有2個目標:1)穩定輸出電壓;2)保證輸入電流的包絡是正弦曲線的絕對值,並且和輸入電壓沒有相位差。

根據這2個目標,首先需要有乙個電壓環用來穩定輸出電壓。其次,需要調製輸入電流,一種典型的做法是用輸入電壓的包絡,所以可以看到乙個乘法器把輸入電壓和誤差放大器的輸出給乘起來了。這樣一來,假如用這個值來作為pwm訊號關斷的比較值,那麼電流峰值或者說包絡自然會跟隨輸入電壓和輸出電壓乘積的曲線。

為了讓PF值更高,可以讓輸入電壓近似為恆定值,所以增加了乙個積分環節,可以讓取樣率降低到工頻範圍。數字實現其實更容易,即每個工頻週期對輸出電壓取樣一次即可。

從原理的角度出發,這個電路還是比較容易理解的吧。

4樓:伊利大奶棒

內環電流環外環電壓環,電壓環的輸出是電流環的基準。為什麼要加電流環,因為電流環響應快,使用雙環能改善系統效能。根據我的理解,為什麼電壓環pi的輸出能當做電流環的基準值,因為可以通過控制每個週期內的電感電流值來控制輸出端電容上電壓。

這就是為什麼電壓環pi的輸出能當做電流環電流的基準。乘以乙個輸入電壓的波形,讓電感電流跟蹤輸入電壓的波形,得到功率因數校正的目的。手畫渣渣圖,從下面那個框圖出發,中間的一些都是拓展,pi控制器用來改善系統的效能。

最終目的就是根據給定輸出電壓得到最終的輸出電壓。雙環控制是通過控制電感電流實現了對電壓的控制。

幹,題主的電流環控制是滯環控制,我畫的是普通的pi控制,請題主注意差別,不過跟問題應該無關。

5樓:陳博洋

個人見解,APFC目的就是功率因數校正,就是校正每個開關週期的電感電流,通過pwm使得電感電流在電網週期強制跟隨電網電壓。和內環外環沒關係,本質就是校正電流。

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