ZHCT383 January   2023 UCD3138

 

  1. 1引言
  2. 2CCM PFC 的峰值电流模式控制
  3. 3DCM PFC 的峰值电流模式控制
  4. 4测试结果
  5. 5结论
  6. 6参考文献

3 DCM PFC 的峰值电流模式控制

您可以将相同算法扩展到不连续导通模式 (DCM) 运行。图 3-1 显示了 DCM 中的电感器电流波形。电感器电流在 Toff 结束时下降为零，并在其余 Tdcm 期间保持为零；因此，T = Ton + Toff + Tdcm。PWM 波形发生器与图 2-1 相同，但 PWM 关断时间为 Toff + Tdcm，而不是 Toff（如图 3-2 所示）。

图 3-1 DCM 下的 PFC 电感器电流波形。
图 3-2 DCM 中建议方法的 PWM 波形生成。

将Equation4 重写为Equation9 可计算一个开关周期内 DCM 下的平均电流：

Equation9. I a v g = ( I 2 - V i n * T o n 2 * L ) * T o n + T o f f T

在稳定状态下，电感器伏秒必须在每个开关周期中保持平衡，从而得到Equation10：

Equation10. V i n *   T o n = V o u t -   V i n *   T o f f

求解 Toff 并代入Equation9 可得到Equation11：

Equation11. I a v g = ( I 2 - V i n * T o n 2 * L ) * T o n * V o u t T ( V o u t - V i n )

从Equation6 中，Equation12 为：

Equation12. I 2 * R V R A M P = T -   T o n T

Equation13 计算锯齿波 Vramp 的峰值：

Equation13. V R A M P = G v * V i n * T * V o u t - V i n T o n * V o u t + R * T o n * V i n 2 * L * T T - T o n

将Equation13 代入Equation12 并求解 I2 可得到Equation14：

Equation14. I 2 = G v * V i n * T * V o u t - V i n R * T o n * V o u t + T o n * V i n 2 * L

将 I2 代入Equation11 可得到Equation15：

Equation15. I a v g = G v * V i n * T * V o u t - V i n R * T o n * V o u t + T o n * V i n 2 * L - V i n * T o n 2 * L *   T o n * V o u t T V o u t - V i n   =   G v R * V i n

在Equation15 中，Gv 在稳定状态下是恒定的；因此，Iavg 与 Vin 成正比，并跟随 Vin 的形状。如果 Vin 是正弦波，那么 Iavg 也是正弦波，从而实现单位功率因数。

从Equation9 到Equation15 对 CCM 和 DCM 均有效，因此，如果根据Equation13 生成了锯齿波信号峰值，则可以为 CCM 和 DCM 实现单位功率因数。

Equation1 是Equation13 的特殊情况，其中 T = Ton + Toff。对于轻负载（PFC 在轻负载下处于 DCM 模式）、THD 和功率因数不太重要的应用，可使用公式 1 来简化实现。