[發明專利]基于單相Boost PFC變換器的級聯無模型預測控制系統及其控制方法

有效

• 申請號: 202011122859.1
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112350565B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 李紅梅;顧佳媛;張恒果;潘晨;欒志遠
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: H02M1/42
• 分類號: H02M1/42;H02M1/44
• 代理公司: 合肥國和專利代理事務所(普通合伙) 34131
• 代理人: 張祥騫

1.基于單相Boost PFC變換器的級聯無模型預測控制系統，其特征在于：所述單相Boost PFC變換器包括單相Boost PFC變換器主電路和級聯無模型預測控制系統；

所述單相Boost PFC變換器主電路包括不控整流橋電路和DC-DC Boost變換器；所述不控整流橋電路包括二極管D1、二極管D2、二極管D3和二極管D4；所述二極管D1與二極管D3串接，其交點與交流輸入電源v_ac的一端相接；所述二極管D2與二極管D4串接，其交點與交流輸入電源v_ac的另一端相接；所述二極管D1的陰極與二極管D2的陰極均與DC-DC Boost變換器的輸入端相連，所述二極管D3與二極管D4的陽極均接地；所述DC-DC Boost變換器包括升壓電感L、功率開關器件S、續流二極管D、輸出電容C和阻性負載R；所述DC-DC Boost變換器輸入側升壓電感L的一端為DC-DC Boost變換器的輸入端，另一端分別與續流二極管D陽極、功率開關器件S的漏極相連；所述功率開關器件S的源極接地，柵極與級聯無模型預測控制系統中的PWM調制模塊的輸出端相連；所述續流二極管D的陰極與輸出電容C的一端相連，輸出電容C的另一端接地；所述阻性負載R并聯在輸出電容C兩端；

所述級聯無模型預測控制系統包括電壓外環控制系統和電流內環控制系統；所述電壓外環控制系統包括輸出電壓傳感器、平均濾波模塊和無模型預測電壓控制器；所述輸出電壓傳感器的輸入端與續流二極管D的陰極相接，輸出端與平均濾波模塊相接；所述平均濾波模塊的輸入端與輸出電壓傳感器的輸出端相連，輸出端與無模型預測電壓控制器的第一輸入端相連；所述無模型預測電壓控制器的第二輸入端與用戶給定的參考輸出電壓值相連，輸出端與參考電流生成模塊的第一輸入端相連；

所述電流內環控制系統包括輸入電壓傳感器、電感電流傳感器、參考電流生成模塊、無模型預測電流控制器和PWM調制模塊；所述輸入電壓傳感器的輸入端與二極管D1的陽極相連，輸出端與參考電流生成模塊的第二輸入端相連；所述參考電流生成模塊的輸出端與無模型預測電流控制器的第一輸入端相接；所述電感電流傳感器的輸入端連接在地端與功率開關器件S的源極之間的支路上，輸出端與無模型預測電流控制器的第二輸入端相接；所述無模型預測電流控制器的輸出端與PWM調制模塊的輸入端相連；所述PWM調制模塊的輸出端接功率開關器件S的柵極。