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一種頻率反走和多谷底的單相PFC控制方法

CHANBAEK ? 來源:開關電源仿真與實用設計 ? 作者:楊帥鍋 ? 2023-03-20 14:57 ? 次閱讀

前言:已知CRM的PFC在一個AC周期內的頻率變化曲線是倒向正弦,帶來了輕負載的頻率升高和效率下降的問題。 可見:

wKgaomQYA4OAE66LAACiUZ4zXC8634.jpg

因此最好是在輕負載以低頻率運行,而不是轉入到CRM上工作,再通過谷底開關等方法來優化DCM區域的效率。 而且在一個正弦周期內是以低頻向高頻變化的趨勢變化,該控制方法目前已在:NXP2016/HR1210/NCP1680等控制器上實現,其頻率變化趨勢可見:

wKgaomQYA4OAZundAACSTP2nJGE147.jpg

我經過長時間思考后,我也提出一種PFC的控制方法,也能實現輕負載低頻,滿負載達到額定工作頻率的頻率反走方法,以及具備DCM/CRM無縫過渡,和DCM區域下多谷底捕獲開關。 其IDEA可見:

wKgZomQYA4OAQbstAADQidCIe74843.jpg

功率模型可見:

wKgaomQYA4OAKB1jAAB2PI00UGM879.jpg

交流 220V // 50HZ LPFC 100UH COUT 886UF

負載從200W過渡到800W的測試:

200瓦:

wKgZomQYA4OATwaEAAFN-u5DZms527.jpg

400W :

wKgaomQYA4OACuvIAAEpyXPzn9Q432.jpg

800瓦:

wKgZomQYA4OAGdqbAAEOijBnILY079.jpg

谷底數量不僅隨著負載變化,而且也會在AC周期隨著電網角度實時從CRM切換到到谷底切換:

wKgZomQYA4OAFEY9AAGKCaUuFbA905.jpg

1~2

wKgZomQYA4OADMO8AAFaLfEEoUg120.jpg

2~3

wKgaomQYA4OAEWW6AAEL0Kl-Ybs557.jpg

3~4

wKgZomQYA4OAQurXAAEYOwFzJyU772.jpg

4~5

wKgaomQYA4OAPZeRAAEYG0q52zA790.jpg

N

輸入電流波形和ITHD測量,在最低230V輸入200W的工作點,ithd也低于5%

wKgZomQYA4OADO5AAAGXOEM8SLk221.jpg

小結:通過引入頻率反走策略和隨負載可變多谷底捕獲開關后,更能有助于提升PFC在輕負載的效率,并且還能保證優秀的輸入電流諧波控制能力,該控制方法值得繼續研究和思考。

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