功率因数校正（PFC）与无传感器磁场定向控制（FOC ）的集成系统

引言

近年来，设计适用于各种应用场合的节能型电机驱动器

已成为电机控制行业的研究焦点。消费者对电能质量要

求的逐步提高也推动了这一趋势。电能质量的提高可以

通过进行功率因数校正（PowerFactorCorrection，

PFC）来实现，而电机的高效控制可以通过使用无传感

器磁场定向控制（FiledOrientedControl，FOC）技术

来实现。家电业通常要求这些算法能够得以低成本的方

式加以实现。这可通过将PFC和无传感器FOC算法集

成在单片数字信号控制器（DigitalSignalController，

DSC）上来实现。

本应用笔记介绍如何将这两种复杂的应用，即PFC和无

传感器FOC，进行集成的方法。这些应用算法是在永磁

同步电机（PermanentMagnetSynchronousMotor，

PMSM）上加以实现的。此外，该应用笔记还介绍了这

些算法的集成方法，列出了必要的硬件要求以及提供了

如何优化开发过程的指导建议。该集成方案基于以下这

些应用笔记：

•AN1106，《使用dsPIC

®

DSC实现能量转换应用

中的功率因数校正》（DS01106A_CN）

•AN1078，《PMSM电机的无传感器磁场定向控

制》（DS01078A_CN）

应用笔记AN1106中介绍了功率因数校正（PFC）方

法，而应用笔记AN1078中介绍了无传感器磁场定向控

制（FOC）方法。这两篇应用笔记均给出了详细的数字

化设计和实现方法。本应用笔记是上述应用笔记的补

遗。

本集成应用是在以下两种dsPIC

®

DSC器件上实现的：

•dsPIC30F

•dsPIC33F

低成本、高性能的DSC，与模数转换器（ADC）和脉

冲宽度调制器（PWM）等各类电力电子外设的结合使

用，使得这样一个复杂应用的数字化设计和实现变得更

加简单方便AN1208功率因数校正（PFC）与无传感器磁场定向控制（FOC）的集成系统作者：VinayaSkanda数字化的PFC与电机控制MicrochipTechnologyInc.大多数电机控制系统通常将PFC作为系统的第一级。由于逆变器中开关器件的存在，若没有PFC输入级，那么引言所产生的电流中将会含有显著的谐波分量。此外，由于电机负载的高度感性，输入电流将会给输入系统引入大近年来，设计适用于各种应用场合的节能型电机驱动器量无功功率，从而降低整个系统的效率。PFC级作为电已成为电机控制行业的研究焦点。消费者对电能质量要机控制应用中的一个前端转换器，能够较好地调节输出求的逐步提高也推动了这一趋势。电能质量的提高可以电压以及降低输入电流中的谐波含量。在这些应用中，通过进行功率因数校正（PowerF