单周期控制连续导电模式pfc 原理和应用

《单周期控制连续导电模式pfc 原理和应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、www.powersystems.eetchina.com单周期控制连续导电模式PFC原理和应用作者：张祥东,钱峰上海华东理工大学自动化研究所摘要：单周期控制是近年来发展起来的新的非线性控制技术，单周期控制连续导电模式PFC也呈现出原理和电路结构简单、可靠性强的优势。本文介绍了单周期控制连续导电模式PFC的基本原理，并介绍了sanken电气的典型产品SRX2000系列IC，从典型的应用实例可以看出，具有很高的PF值，因减少了外部器件，也降低了成本。关键词：功率因素校正(PFC)；单周期控制(SCC)；连续电流导电模式(CCM)；SRX2000SingleCycleCont

2、rolContinuousConductionModePFCPrincipleandApplicationZhangXiangdong,QianFeng(InstituteofAutomationECUST,Shanghai200237,China)Abstract:SingleCycleControl(SCC)isanewnonlinearcontroltechnologydevelopedrecently,SingleCycleControlcontinuousconductionmodePFCshowstheadvantageofsimpleintopologyan

3、drobustinreliability.Inthispaper,thebasicprincipleofSCC-CCM-PFCwasintroduced,andSRX2000seriesICwereapplied.Fromthisexample,wecanseethatSCC-CCM-PFCownahighPFvalue,besides,theschematictheoutsidedevices,thusthecost.Keywords:powerfactorcorrection;singlecyclecontrol;continuousconductionmode;SR

4、X2000传统的功率因素校正(PFC)技术复杂，设计步骤繁琐、所需元器件多、体积大而且成本高，因此，在设计时往往要在性能和成本之间进行折衷。单周期控制是近年来由KeyueSmedleyM提出的新型控制技术[1]，其控制思想是通过控制开关的占空比，使每个开关周期中开关变量的平均值严格等于或者正比于控制参考量。它是一种典型的实用的非线性控制技术，其突出特点是开关变量在一个开关周期中精确跟踪控制基准，提供了很快的动态响应和很好的输入抗干扰能力，在一个开关周期内有效的消除电源纹波干扰和开关误差，控制方法简单可靠。采用单周期控制技术，可以有效地克服传统电压反馈控制中的缺陷，同时也不

5、必考虑电流模式控制中的人为补偿[2]。基于单周期控制的单相BoostPFC主电路拓扑结构简单，可靠性高，既可简单化控制电路的设计，又无需乘法器，无需检测输入电压，因而系统更容易实现，而且成本高，应用价值较高。www.powersystems.eetchina.com1.PFC功能介绍1.1连续导通电流模式（CCM）根据电感电流是否连续，PFC电路的工作模式分为不连续导电模式（DCM）和连续导电模式（CCM）。DCM具有控制简单、输入电流自动跟踪输入电压、电感量小的优点。Boost变换器在PFC电路中得到广泛的应用。图1、图2所示,因PFC电路的电感电流为连续状态,与同样的

6、输出功率的不连续导电模式(DCM)的PFC电源相比,连续模式下的开关电流的峰值减小，因此可以将输出功率做得更高。IDGNDDCMCCMILGND图1．连续模式和不连续模式Vin.acILIL.avgIL.DCovlpONGateDriveOFF图2．PFC电路的电感电流www.powersystems.eetchina.com1.2Boost电路结构和连续模式动作IinVinVoΔIONOFF图3Boost拓扑结构图3是一个Boost拓扑结构，PFC就是基于这个电路结构实现的。开关ON时：ΔI=(Vo-Vin)*Toff；开关ON时：ΔI=(Vo-Vin)*Toff；LL

7、因此有：VinToffToff==VoTon+ToffT连续模式PFC下，振荡周期和输出电压Vo一定时，Vin和Toff成正比。即有：Vin＝(Vo/T)*Toff∝Toff2.SCC（单周期控制）PFC动作原理分析——核心是积分器IL检测振荡器Gca*Vsns－＋Vm－VmVmdt＋图4单周期控制PFC动作原理www.powersystems.eetchina.com负载AVm负载BVmdtT积分器时间常数=Vm/T图5积分器输出波形单级PFC电路的控制目的是要使输入电路Iin的低频波形(50Hz)跟随全波整流后的输入电压波