新型单周期控制的无桥BoostPFC变换器

第 1期 2 0 1 4年 1月

电

源

学

报

No . 1

J o u r n a l of P owe r S u pp l y

J a n . 2 01 4

DO I: 1 0 . 1 3 2 3 4￣ . i s s n . 2 0 9 5 - 2 8 5 0 . 2 0 1 4 . 1 . 9 1

中图分类号： T M 4 6

文献标志码： A

新型单周期控制的无桥 B o o s t P F C变换器温向宇，赵丽平，李健华，吴志坚(西南交通大学电气工程学院，四川成都 6 1 0 0 3 1 )摘要：研究了一种改进型单周期控制算法在无桥 B o o s t P F C( P o we r F a c t o r C o r r e c t i o n )变换器中的应用。工作于连续导电模式下的单周控制 P F C变换器具备控制电路简单、抗干扰能力强等优点，但二极管存在的反向恢复电流对

过零点的输入电流影响较大，导致输入电流发生过零畸变，限制了功率因数的提高。为改善电流过零畸变 .提高功率因数，采用一种工作于混合模式下的改进型单周控制技术，在连续导电模式时，实时检测输入电流 .当输入电流过零时，将变换器切换至断续导电模式，削弱了二极管的反向恢复问题，并将此改进型单周控制技术应用于无桥 P F C.仿真结果表明：基于新型单周期控制的 A P F C电路，动态响应更快，且无二极管反向恢复问题。 关键词：计算机仿真；功率因数校正；无桥；混合单周控制

No v e l On e - Cy c l e Co n t r o l f o r Br i d g e l e s s Bo o s t P FC Co n v e r t e rWE N Xi a n g— y u, Z HA O L i— p i n g, L I J i a n— h u a, w u Z h i - j i a n( S c h o o l o f E l e c t i r c a l E n g i n e e i r n g, S o u t h w e s t J i a o t o n g U n i v e r s i t y, C h e n g d u S i c h u a n 6 1 0 0 3 1, C h i n a )

A b s t r a c t: A B i r d g e l e s s B o o s t P F C( P o we r F a c t o r Co r r e c i t o n

) Co n v e r t e r b a s e d o n a n i mp r o v e d O n e— C y c l e C o n t r o ls t r a t e g y wa s i n t r o d u c e d . Co n i t n u o u s Co n d u c t i o n Mo d e ( C CM) o p e r a i t o n o f b o o s t c o n v e t r e s r p e r mi t s a p o we r f a c t o r f P F )

c l o s e t o u n i t y a n d r e d u c e d E l e c t r o ma g n e i t c I n t e r f e r e n c e ( E MI ) . Ho we v e r, t h e d i o d e r e v e r s e r e c o v e r y p r o b l e ms h a v e ag r e a t e r i m pa c t o n t h e i n pu t c u re nt,w hi c h l i mi t s t he i mp r o ve me nt o f p ow e r f a c t o r .To o ve r c o me t he a bo ve p r ob l e ms,A h y br id on e—c yc l e c o nt r ol l e r wa s u s e d,whi c h p r e s e n t s a s m oo t h mo de t r a n s i t i on i ns i d e o ne ma i n s h a l f -c yc l e . W he n t he i n put

c u r r e n t i s c l o s e t O z e r o, d 1 e c o n v e r t e r wa s s wi t c h e d t O Di s c o n i t n u o u s Co n d u c i t o n Mo d e, t h u s t o we a k e n t h e d i o d e r e v e r s e r e c o v e y r p r o b l e m. Th e i mp r o v e d o n e— c y c l e c o n t r o l t e c h n o l o y g wa s a p p l i e d t O Br i d g e l e s s P F C Co n v e r t e r . S i mu l a t i o n r e s u l t s s h o w t h a t h y b id r o n e— c y c l e

c o n t r o l l e r h a s a f a s t e r d y n a mi c r e s p o n s e, a n d l e s s io d d e r e v e s r e r e c o v e y r p r o b l e ms . Ke y wo r d s:c o mp u t e r s i mu l a i t o n; p o we r f a c t o r c o re c t i o n; b r i d g e l e s s; n o v e l o n e—— c y c l e c o n r t o l

引言近年来，一种新的控制方式——单周期控制

过大，二极管存在反向恢复问题；工作于断续导电模式 D C M f D i s c o n t i n u o u s C o n d u c t i o n Mo d e )的单周

控制 P F C变换器电流应力大，电磁干扰严重。上述问题限制了系统功率因数进一步的提升。 文中将混合模式 H C M f H y b r i d C o n d u c t i o n

( O C C )技术[ 1 - 2]得到广泛关注，与传统的控制算法相比，单周控制不需要乘法器 .采样电路简单且抗干

扰能力强。但工作于连续导电模式 C C M( C o n t i n u o u s C o n d u c t i o n Mo d e )的单周控制 P F C变换器电感尺寸收稿日期： 2 0 1 3 - 1 0— 2 3

Mo d e )下的改进型单周控制应用到无桥 B o o s t P F C 电路中 .很好的解决了二极管反向恢复和电磁干扰

( E M I )问题，进一步提高了系统功率因数，同时控制电路设计简单 .便于日后工程应用。

基金项目：中央高校基本科研业务费专项资：￣( S WJ T U1 2 C X1 3 8 1 P r o j e c t S u p p o r t e d b y F u n d a me n t a l R e s e a r c h F u n d s f o r t h e C e n t r a l Un i— v e r s i t i e s ( S WJ T U1 2 C X1 3 8 )