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基于輸入阻抗控制的多模式混合PFC的控制

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 23:24:05 868

前言：在之前我提出了DCM補償的算法，解決了在不變化頻率時DCM區域的電流諧振失真，可見：《基于輸入阻抗控制策略的CCM PFC在高壓和輕負載工況下的ithd優化與思考》。但是如果可以允許開關頻率變化，那么就可以啟用CrM的工作區域，來實現真正的全負載范圍的多模式無縫切換混合模式PFC，即在一個AC周期內直接以DCM/CRM/CCM三個模式出現，并在負載變化時，自動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來實現多模式的變化，但是固定OFF階段后，失去了CRM抓谷底的意義，僅對DCM/CCM來說存在意義，因此我認為這個控制策略還需要繼續改進，可見：《一種基于固定關斷時間控制的多模式 BOOST PFC控制方法 P2》。

簡單地說，混合PFC的控制策略就是操縱開關頻率在正弦電壓內進行變化來進行跨越多個區域，難點是多模式區域的增益不會統一，實現多模式優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。

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

備注：僅采樣電感電流和輸出電流，無輸入電壓的采樣。

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

CH1 紅色電網電壓綠色電網電流

CH2 電感電流

CH3 VDS

CH4 PWM RAMP

（低壓滿負載啟動）

放大到AC周期

（此時工作在最低開關頻率40KHZ，全部處于CCM）

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

（此時工作在最低開關頻率40KHZ，全部處于CCM）

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

（此時工作在最低開關頻率40KHZ，全部處于CCM）

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

（此時工作在開關頻率53~100KHZ，全部處于CRM）

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

（此時工作在開關頻率130~100KHZ，處于CRM/DCM）

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

（此時工作在開關頻率40~45KHZ，處于CRM/CCM）

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

（此時工作在開關頻率40~90KHZ，處于CRM/CCM）

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

（此時工作在開關頻率45~130KHZ，處于CRM/DCM）

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

（此時工作在開關頻率80~130KHZ，處于CRM/DCM）

小結：通過在不同輸入電壓和負載的測試，可以看到已經很好的實現了多模式混合PFC的控制，再通過輕負載切換到CRM和最高頻率限制的方法，可以優化在高壓區域的PFC的效率和降低諧波失真效果，并且三種模式過度自然，電流波形失真低，算是一種不錯的控制方法。關于多模式PFC的控制我還在繼續思考，有新的進展在和大家交流，本人能力有限，如有錯誤懇請幫忙指正，謝謝。

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