单相PFC变换器中电流型控制的发展

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单相PFC变换器中电流型控制的发展

摘要：传统的电压型控制是一种单环控制系统，是一种有条件的稳定系统。因而出现了双环控制系统即电流型控制系统。从原理、应用方面系统地论述了单相PFC变换器中电流型控制的发展，阐述了各种控制方法的优缺点。

关键词：单相功率因数校正变换器；电流型控制；双环控制

电流型控制与传统的电压型控制相比有很多优点，即：响应速度更快、有效的过载和短路保护、可并联性以及具有输入电压扰动前馈补偿。但是,电流控制型开关变换器也有缺点：因需要双环控制，这就增加了电路设计和分析的难度；因电流上升率不够大，在无斜波补偿且占空比大于50％时，控制环变得不稳定，抗干扰性能差；因控制信号来自输出电流，功率级电路的谐振会给控制环带来噪声。因而人们不断地寻求解决这些问题的办法，并由此推动了电流型控制的发展。

很多电路拓扑适用于单相AC/DC变换器的功率因数校正（PFC），包括工作在连续电流模式（CCM）下的Buck、Boost、Flyback、Cuk、及Sepic变换器以及工作在不连续电流模式（DCM）下的Boost和Flyback变换器。在DCM中，峰值电感电流的包络线自动跟随整流进线电压波形，因此不需控制输入电流也能达到单位功率因数及低电流谐波。然而高的电流应力限制了这种工作模型只适合低功率应用。对于中高功率，用带电流控制环的恒频CCM输入电流整形更为广泛。为了减少控制环的复杂性，又出现了单周期控制及其无电流传感器控制等。