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基于輸入阻抗控制的多模式混合PFC的控制

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2022-11-30 23:24:05 861

前言：在之前我提出了DCM補(bǔ)償?shù)乃惴ǎ鉀Q了在不變化頻率時(shí)DCM區(qū)域的電流諧振失真，可見(jiàn)：《基于輸入阻抗控制策略的CCM PFC在高壓和輕負(fù)載工況下的ithd優(yōu)化與思考》。但是如果可以允許開(kāi)關(guān)頻率變化，那么就可以啟用CrM的工作區(qū)域，來(lái)實(shí)現(xiàn)真正的全負(fù)載范圍的多模式無(wú)縫切換混合模式PFC，即在一個(gè)AC周期內(nèi)直接以DCM/CRM/CCM三個(gè)模式出現(xiàn)，并在負(fù)載變化時(shí)，自動(dòng)地切換到適合的模式，目的是提升效率和ithd性能。

在前面我提出了使用固定TOFF來(lái)實(shí)現(xiàn)多模式的變化，但是固定OFF階段后，失去了CRM抓谷底的意義，僅對(duì)DCM/CCM來(lái)說(shuō)存在意義，因此我認(rèn)為這個(gè)控制策略還需要繼續(xù)改進(jìn)，可見(jiàn)：《一種基于固定關(guān)斷時(shí)間控制的多模式 BOOST PFC控制方法 P2》。

簡(jiǎn)單地說(shuō)，混合PFC的控制策略就是操縱開(kāi)關(guān)頻率在正弦電壓內(nèi)進(jìn)行變化來(lái)進(jìn)行跨越多個(gè)區(qū)域，難點(diǎn)是多模式區(qū)域的增益不會(huì)統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)多模式優(yōu)秀的電流控制效果就是難題，是需要我們思考和努力的地方了。

近幾個(gè)月一直在思考這些問(wèn)題，在最近突然靈光一閃，電石火光間好像找到了一種方法，下面可見(jiàn)控制效果。

備注：僅采樣電感電流和輸出電流，無(wú)輸入電壓的采樣。

AC 110V// 50HZ /LPFC 330UH // POUT 1600W

CH1 紅色電網(wǎng)電壓綠色電網(wǎng)電流

CH2 電感電流

CH3 VDS

CH4 PWM RAMP

（低壓滿負(fù)載啟動(dòng)）

放大到AC周期

（此時(shí)工作在最低開(kāi)關(guān)頻率40KHZ，全部處于CCM）

AC 110V// 50HZ /LPFC 330UH // POUT 800W

（此時(shí)工作在最低開(kāi)關(guān)頻率40KHZ，全部處于CCM）

AC 110V// 50HZ /LPFC 330UH // POUT 400W

（此時(shí)工作在最低開(kāi)關(guān)頻率40KHZ，全部處于CCM）

AC 110V// 50HZ /LPFC 330UH // POUT 200W

（此時(shí)工作在開(kāi)關(guān)頻率53~100KHZ，全部處于CRM）

AC 110V// 50HZ /LPFC 330UH // POUT 100W

（此時(shí)工作在開(kāi)關(guān)頻率130~100KHZ，處于CRM/DCM）

AC 220V// 50HZ /LPFC 330UH // POUT 1600W

（此時(shí)工作在開(kāi)關(guān)頻率40~45KHZ，處于CRM/CCM）

AC 220V// 50HZ /LPFC 330UH // POUT 800W

（此時(shí)工作在開(kāi)關(guān)頻率40~90KHZ，處于CRM/CCM）

AC 220V// 50HZ /LPFC 330UH // POUT 400W

（此時(shí)工作在開(kāi)關(guān)頻率45~130KHZ，處于CRM/DCM）

AC 220V// 50HZ /LPFC 330UH // POUT 200W

（此時(shí)工作在開(kāi)關(guān)頻率80~130KHZ，處于CRM/DCM）

小結(jié)：通過(guò)在不同輸入電壓和負(fù)載的測(cè)試，可以看到已經(jīng)很好的實(shí)現(xiàn)了多模式混合PFC的控制，再通過(guò)輕負(fù)載切換到CRM和最高頻率限制的方法，可以?xún)?yōu)化在高壓區(qū)域的PFC的效率和降低諧波失真效果，并且三種模式過(guò)度自然，電流波形失真低，算是一種不錯(cuò)的控制方法。關(guān)于多模式PFC的控制我還在繼續(xù)思考，有新的進(jìn)展在和大家交流，本人能力有限，如有錯(cuò)誤懇請(qǐng)幫忙指正，謝謝。

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