前言:在PFC控制中,通常存在在高壓230V輸入時輕負載PF值下降的問題,一種方法是優化DCM區域的控制方法,另一個問題是在高壓230V輸入時X電容引入的電流超前也劣化了PF值和入網電流。
電流波形:
上圖是入網電流的示意圖,它包含了PFC電感電流和X電容引入的超前電流。特別是在輕負載工作時,X電流引入的超前電流導致在AC零點后突然拉,在后面又直接導致提前到零。因此在PFC的控制上需要根據輸入電壓和X電容大小來優化電感電流,以實現IC+IL能達成最佳的正弦波。X電容的超前電流可以根據公式計算得出:
為了最佳化全電壓范圍的X電容補償方法,建議在90/150/220/270四個AC電壓上可以改變補償電流大小。
了解原理后,可以考慮實現,有兩個方法可以引入X電容補償:1、改變內環電流給定值,2、在電流采樣上疊加補償量。
更具體的實現方法是在AC零點后啟動一個下降ramp,然后乘以補償電流幅度,最后疊加到電流采樣上,其它都不需要改變了。可見:
CH3是X電容電流補償:
疊加到電流采樣后,目的是AC零點后直接把IL抬高,這樣就可以騙內環控制器,內環控制器看到電流輸入變大后就會自動減少零點后的占空比,減少電感電流的目的,而在后面減少電感電流采樣值,環路就會在后面加大占空比,增大PFC的IL電流,即可實現X電容電流補償:
此時AC 235V 2.5KW,ithd 3%,下面取消X電流補償后:
此時AC 235V 2.5KW,ithd 5%,可以看到輸入電流明顯地向左側偏頭。
小結:根據X電容超前電流引起的高壓PF下降問題,提出一種簡單的補償方法,可以改善高壓的PFC控制性能。本人能力有限,如有錯誤,懇請幫忙指正,謝謝。感謝支持。
參考文檔:
1、TEA2017 DS
2、HR1211 DS