MATLAB Simulink实现并行连接PFC控制器与AC-DC/DC-DC变换器系统仿真

资 源 简 介

本项目基于MATLAB/Simulink平台，设计并仿真了采用多PFC控制器并行结构的AC-DC与DC-DC变换器系统。通过功率因数校正技术实现高效电能转换与电网谐波抑制，支持输入电压自动调节功能，适用于新能源与电力电子领域研究。

详 情 说 明

并行连接 PFC 控制器与 AC-DC/DC-DC 变换器系统设计与仿真

项目介绍

本项目设计并仿真一种基于功率因数校正（PFC）技术的并行连接型 AC-DC/DC-DC 变换器系统。系统采用多模块并联结构，旨在实现高效电能转换、优化电网侧功率因数、抑制电流谐波，并具备良好的动态负载响应与功率均衡分配能力。适用于对电能质量与系统可靠性要求较高的工业电力电子应用场景。

功能特性

• 高功率因数运行：采用 PFC 控制算法，确保系统在宽输入电压范围内维持接近 1 的功率因数。
• 多模块并行均流：支持多个 PFC 控制器模块并联工作，通过均流控制策略实现各模块间的电流均衡分配。
• 宽输入电压自适应：支持标准 AC 220V/50Hz 输入，并允许用户自定义输入电压参数。
• 动态负载响应：可模拟负载电流动态变化，测试系统在突变负载下的稳定性与响应速度。
• 综合性能分析：输出关键性能指标，包括功率因数（PF）、总谐波失真（THD）、系统效率、动态响应曲线及各模块电流均衡度报告。
• 双闭环控制与 SPWM 调制：采用电压外环与电流内环的双闭环 PI 控制器，结合 SPWM 调制技术，确保系统稳定与输出精度。

使用方法

1. 设置仿真参数：在脚本中修改交流输入电压、负载变化序列、PFC 控制器参数（如电感、电容、开关频率）、并联模块数量及均流系数等变量。
2. 运行主仿真脚本：执行主程序，系统将进行完整的 AC-DC/DC-DC 变换过程仿真。
3. 查看结果：仿真完成后，程序会自动生成并显示直流输出电压/电流波形、功率因数与 THD 分析结果、系统效率曲线、动态响应性能指标以及各模块电流分配均衡度报告。
4. 分析性能：根据输出的图表与数据报告，评估系统在不同工况下的性能表现，并可根据需要调整控制参数以优化系统。

系统要求

• 软件平台：MATLAB R2020b 或更高版本
• 必要工具箱：Simulink、Simscape Electrical（用于电力电子系统建模与仿真）
• 硬件建议：无特殊要求，但处理大规模仿真时建议配置较高内存与多核 CPU 以提升运算速度。

文件说明

主程序文件实现了系统的核心仿真流程，其主要功能包括：初始化系统参数与仿真环境，构建包含并行 PFC 控制器、AC-DC 整流环节及 DC-DC 变换环节的整体系统模型；执行基于双闭环 PI 控制与 SPWM 调制的动态仿真计算；采集并处理关键节点电压电流数据，完成对功率因数、谐波失真、系统效率及均流性能的分析与评估；最终生成并展示各项输出波形图与性能指标报告。