基于前饋混合控制的BOOST型PFC控制器

1 引 言
　
　　近年來對大功率電源需求在不斷增加，但是由于采用傳統(tǒng)的非控整流開關(guān)電源，其輸入阻抗呈容性，網(wǎng)側(cè)輸入電壓和輸入電流間存在較大相位差，加上輸入電流嚴(yán)重非正弦，并呈脈沖狀，故功率因數(shù)極低，諧波分量很高，給電力系統(tǒng)帶來了嚴(yán)重的污染。因此具有單位功率因數(shù)的電源迅速發(fā)展起來。同時(shí)，功率因數(shù)控制器的輸出端負(fù)載從輕載上升到滿載的時(shí)候，由于輸出電容上的電壓未能馬上上升到所需要的電壓，因此接在功率因數(shù)控制器后面的DC-DC變換器的輸出就出現(xiàn)了電壓下降，經(jīng)過瞬間變化才達(dá)到穩(wěn)定輸出。有時(shí)侯由于這個(gè)時(shí)間過長，會(huì)出現(xiàn)失調(diào)情況，影響設(shè)備的正常工作。因此解決這個(gè)失調(diào)問題成為當(dāng)務(wù)之急。
　　
　　為滿足對直流電壓紋波的要求,通常在直流側(cè)接入一個(gè)大容量電容器進(jìn)行濾波.這樣雖滿足了對電壓紋波的要求,卻嚴(yán)重影響了系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的速度[1].為提高整流器的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度,控制系統(tǒng)必須保證在負(fù)載變化時(shí),能夠快速而準(zhǔn)確地維持輸入與輸出的功率平衡.若系統(tǒng)中的功率平衡完全依靠電壓調(diào)節(jié)器進(jìn)行調(diào)節(jié),則系統(tǒng)響應(yīng)速度較慢,會(huì)造成輸出電壓較大的波動(dòng)[1～3].本文從仿真研究出發(fā),引入負(fù)載電流的前饋控制.仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,利用負(fù)載電流前饋控制可以明顯提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度.
　
　　本論文提出了一種新穎的控制方法，就是在傳統(tǒng)的模擬芯片的控制基礎(chǔ)上加入了前饋控制，整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖1.第一部分對加入前饋環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，第二部分進(jìn)行仿真和實(shí)驗(yàn)研究，

圖1　　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖