無(wú)輸入電壓檢測(cè)的平均電流型功率因數(shù)校正
摘要:在分析了現(xiàn)有平均電流型功率因數(shù)校正電路不足的基礎(chǔ)上,提出了一種無(wú)輸入電壓檢測(cè)的平均電流型功率因數(shù)校正技術(shù)。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/179417.htm關(guān)鍵詞:功率因數(shù)校正;輸入電壓檢測(cè);線性
1 引言
在中等功率和較大功率場(chǎng)合,平均電流型控制(ACMC)技術(shù)是最常用的一種,一般的CCM技術(shù)通過(guò)三個(gè)控制環(huán)實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正,電流編程信號(hào)用來(lái)為高帶寬、快速響應(yīng)的電流環(huán)設(shè)定基準(zhǔn),電流編程信號(hào)的幅值由低帶寬的輸出電壓誤差信號(hào)的幅值和經(jīng)過(guò)低通濾波器的線電壓的有效值來(lái)調(diào)制,以確保輸入和輸出功率的平衡。為了能在負(fù)載和線電壓變化時(shí),保證功率平衡,還需要一個(gè)平方-除法-乘法器,如果電流編程信號(hào)不從線電壓取樣,那么,就可以省掉平方-除法-乘法器,并且可以減少外部無(wú)源元件的個(gè)數(shù),因此可以大大簡(jiǎn)化電路。本文介紹一種無(wú)輸入電壓檢測(cè)的平均電流型功率因數(shù)校正技術(shù),并詳細(xì)地說(shuō)明了這種控制方法的原理。
2 線性PWM波形的獲取
我們以Boost電路為例,說(shuō)明平均電流控制的功率因數(shù)校正電路是如何取得線性PWM波形的。
圖1為Boost電路拓?fù)?,?yīng)用這種電路的主要目的是提供輸入端高的功率因數(shù)和調(diào)節(jié)輸出電壓。
圖1 Boost型功率因數(shù)校正電路原理圖
在平均電流控制時(shí),
Iin>=(1)
式中:Iin>
Vin為線電壓的瞬時(shí)值;
Req是等效阻抗,其幅值等于負(fù)載映射到輸入端的等效電阻值。
根據(jù)大信號(hào)平均PWM開(kāi)關(guān)模型,
式中:>表示一個(gè)開(kāi)關(guān)周期相應(yīng)電流的平均值;
D主開(kāi)關(guān)的占空比。
在分析時(shí),假定在一個(gè)開(kāi)關(guān)周期中,輸入電壓是固定不變的,在穩(wěn)態(tài)時(shí),Boost拓?fù)涞妮斎胼敵鲭妷旱年P(guān)系為
Vin=Vo(1-D)(3)
將式(2)和式(3)代入式(1),可以得到
Iin>=(1-D)(4)
Ia>=(1-D)D(5)
Ip>=(1-D)2(6)
式(4)的物理意義如下:在每一個(gè)開(kāi)關(guān)周期,如果功率開(kāi)關(guān)關(guān)斷,當(dāng)輸入電流的平均值等于,就實(shí)現(xiàn)了線性電阻。其具體波形如圖2所示。
圖2 PWM調(diào)制控制的PFC波形
由圖2可知,當(dāng)輸入電流的平均值等于PWM的斜坡值時(shí),開(kāi)關(guān)管關(guān)斷。因此這種控制方法,要求一個(gè)開(kāi)關(guān)周期的占空比由整個(gè)周期電流的平均值決定,這在一般的系統(tǒng)中是不可能實(shí)現(xiàn)的。但是,輸入電壓的變化和開(kāi)關(guān)周期相比非常慢,這樣我們可以利用前一個(gè)開(kāi)關(guān)周期輸入電流的平均值來(lái)決定下一個(gè)周期的占空比。這種技術(shù)是通過(guò)將上一個(gè)周期的平均電流值保持到下一個(gè)周期來(lái)實(shí)現(xiàn)的。其簡(jiǎn)化的功率級(jí)和控制級(jí)的電路框圖如圖3所示。
圖3 功率級(jí)和控制級(jí)的簡(jiǎn)化電路框圖
基爾霍夫電流相關(guān)文章:基爾霍夫電流定律
評(píng)論