A study and development of digital control technique for power factor correction using pre-calculated algorithm with a low cost 8-bit microcontroller / Liau Wei Chun
The quality of distributed electrical power has become an acute concern in recent years. In order to comply with the requirements of international standards of harmonics emission in most of the AC-DC switched mode power supply, power factor correction is essential. Power factor correction in switched mode power supply has been implemented with analog controller conventionally. The mature manufacturing technologies in digital devices has led to the proliferation of powerful yet low cost digital controllers and enable the possibility of digital power factor correction implementation in a more competitive way. A digital control technique for power factor correction using pre-calculated algorithm with a low cost 8-bit microcontroller is studied and presented in this paper. Based on this technique, the duty cycles for half a line period are computed offline and stored into the device memory. A nearly unity power factor can be achieved based on the AC voltage line synchronization with the look up table in the memory at specific operating point. The primary advantages of this strategy are neither current measurement nor powerful yet expensive digital device are required. A prototype of boost power factor correction controlled by an 8-bit microcontroller development board was set up to implement the proposed technique. Both simulation and experimental results are showing positive trend that the proposed strategy for power factor correction achieves near unity power factor.
_________________________________________________________________________________________
Kualiti tenaga elektrik yang diedarkan telah menjadi satu keprihatinan yang tertumpu pada tahun-tahun kebelakangan ini. Dalam usaha untuk memenuhi piawaian antarabangsa dalam pengurangan pembebasan harmonik daripada kebanyakan bekalan kuasa mod suis AC-DC, pembetulan faktor kuasa adalah diperlukan. Tradisional pembetulan faktor kuasa dalam mod suis bekalan kuasa kebanyakan dilaksanakan dengan pengawal analog. Teknologi yang matang dalam pembuatan peranti digital telah membawa kepada proliferasi pengawal digital yang bukan sahaja canggih malah kos lebih rendah. Ini membolehkan kemungkinan pelaksanaan teknik pembetulan faktor kuasa digital dalam cara yang lebih berdaya saing. Teknik kawalan digital untuk pembetulan faktor kuasa menggunakan algoritma pra-kiraan dengan 8-bit mikropengawal kos rendah telah dibentangkan dalam penyelidikan ini. Dalam aplikasi teknik ini, kitaran tugas bagi tempoh separuh kitaran talian AC yang sudah dikira luar talian akan disimpan ke dalam memori peranti. Faktor kuasa hampir kesatuan boleh dicapai dengan pemadanan nilai talian voltan AC kepada nilai paparan jadual di dalam memori untuk masa operasi tertentu. Kelebihan utama strategi ini bukan sahaja tidak memerlukan pengukuran arus elektrik malah tidak memerlukan peranti digital yang canggih lagi mahal. Satu prototaip pembetulan faktor kuasa yang dikawal oleh mikropengawal 8-bit dengan kit pembangunan telah disediakan untuk melaksanakan teknik yang dicadangkan bersama dengan keputusan yang didapati dalam simulasi. Kedua-dua keputusan simulasi dan eksperimen telah menunjukkan trend positif bahawa strategi yang dicadangkan untuk pembetulan faktor kuasa hampir mencapai kesatuan faktor kuasa yang disasarkan.
A study and development of digital control technique for power factor correction using pre-calculated algorithm with a low cost 8-bit microcontroller / Liau Wei Chun
A study and development of digital control technique for power factor correction using pre-calculated algorithm with a low cost 8-bit microcontroller_Liau Wei Chun_E3_2013_875000376_NI