圖騰PFC應用
出于經(jīng)濟發(fā)展和對環(huán)境的關注,電力轉換系統(tǒng)效率變得越來越重要。相較于傳統(tǒng)有橋PFC AC/DC電源變換器, 圖騰柱無橋PFC變換器所用半導體器件最少。工作時其電流只流過一個高頻開關管和一個工頻開關管,所以具有最少的導通損耗,因此圖騰柱無橋PFC變換器成為目前效率最高的功率因數(shù)校正變換器。圖騰柱無橋PFC變換器拓撲結構具有電能雙向流動特點,非常適合需要充放電雙向電能流向的應用,比如車載充電機(OBC)以及儲能系統(tǒng)。
圖騰PFC方案
在國內落實“雙碳”目標的重要背景下,我國能源結構調整與新型電力系統(tǒng)建設勢在必行。隨著源、網(wǎng)、荷、儲一體化深度協(xié)調互動,靈活的能源電力系統(tǒng)新模式將日漸顯現(xiàn)。這一進程將催生大量儲能應用場景與裝配需求,儲能將扮演不可替代的關鍵角色,在電力系統(tǒng)中的應用全面開花。深圳市智玩無疆科技有限公司著眼于家庭儲能,便攜式儲能應用提供基于GD32E505 MCU 7KW 圖騰柱無橋PFC變換器方案。方案詳情如下:
圖騰柱無橋PFC系統(tǒng)框圖
設計規(guī)格
GD32E505 MCU控制板及功率板
方案特點
方案核心采用GD32E505 MCU控制,實現(xiàn)電壓外環(huán),電流內環(huán)雙閉環(huán)控制。具有系統(tǒng)穩(wěn)定,輸出無靜差,動態(tài)性能響應快,低THD,PF值大于0.99等一系列優(yōu)點。軟件實現(xiàn)過零點軟啟動很好解決圖騰PFC拓撲電流在過零處尖峰問題。
圖騰PFC控制有兩個目標,一是穩(wěn)定PFC的DC輸出電壓,另一個是控制輸入的市電電流。為了減少設備對電網(wǎng)的諧波干擾及減少設備的無功功率提高使用效率,功率因數(shù)接近1是最為理想。這就要求對輸入電流波形和相位進行控制,使輸入電流與輸入電壓相位同步,這由軟件鎖相環(huán)來實現(xiàn),控制輸入電流波形及穩(wěn)定DC輸出電壓由軟件雙閉環(huán)來實現(xiàn)。
? 增強型鎖相環(huán)-EPLL
EPLL相對普通二階廣義積分鎖相環(huán)SOGI-PLL,有不帶倍頻紋波及THD比較小,能快速跟蹤市電變化的優(yōu)勢,缺點是占用CPU資源相對多。
? 雙環(huán)控制
電壓外環(huán)以及電流內環(huán)并且?guī)?,5,7,11諧波注入方法來實現(xiàn)諧波濾波,用來減少輸入電流的THD。
→ 輸入AC220V/50Hz,輸出 450V負載6700W時波形(CH4 AC電流):
GD32E505 MCU簡介
GD32E505是基于Arm? Cortex?-M33處理器的32位通用微控制器。內部外設資源非常豐富,支持浮點運算單元,特別是具有TMU硬件數(shù)學運算單元可以進行復雜數(shù)學計算,對數(shù)字電源實時控制非常有幫助。
來源:GD32MCU
審核編輯:湯梓紅
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