基于雙環(huán)控制策略的功率因數(shù)校正電源的研制

2.2 后級DC/DC設計

由圖1可見，后級DC/DC 變換的主電路采用雙管正激變換電路。采用峰值電流控制模式，其主要優(yōu)點是具有良好的動態(tài)特性，同時實現(xiàn)降低功率損耗的目的。DC/DC 變換采用后沿觸發(fā)的、同步于Boost和PWM電路中功率開關最小重疊時間的調(diào)制器，以減小輸出端濾波電容上的紋波電流[4]。

相比于平均電流模式，峰值電流模式有可能會產(chǎn)生次諧波振蕩，因此需要在電流誤差放大器的輸入端加入斜坡補償信號[5]。

在本設計中斜坡補償信號取自芯片內(nèi)部的振蕩器。圖4示出本設計的斜坡補償方法。

電壓誤差放大器和電流誤差放大器的設計與前級PFC 電路的設計基本類似。電流內(nèi)環(huán)由采樣電阻得到峰值電流信號;電壓外環(huán)亦采用常規(guī)零、極點補償，電壓外環(huán)帶寬取為1 kHz。實現(xiàn)了較好的動態(tài)和穩(wěn)態(tài)效果。

3 試驗結果

對設計的樣機進行了實驗研究，其中交流輸入電壓Uin=220 V。圖5(a)給出了PFC 電路開關管的驅(qū)動電壓ug s和漏源電壓ud s波形。圖5(b)給出了滿載時電網(wǎng)側電壓uin與電網(wǎng)側電流iin的波形(電流的采樣通過在輸入端串聯(lián)5.1 Ω 的電阻, iin為采樣電阻上的電流波形)。

圖6(a)給出后級DC/DC 功率級雙管正激開關管的漏源電壓ud s。圖6(b)給出高頻變壓器一次側電壓波形。圖6(c)給出DC/DC 級輸出電壓波形。

4 結語

實驗結果表明，本文所設計的基于雙閉環(huán)控制策略的功率因數(shù)校正電源，其性能指標達到設計要求，控制電路設計明顯簡化。該復合控制芯片以其卓越的控制能力和極低的價位為提高中小功率的開關電源的功率因數(shù)，抑制諧波污染，實現(xiàn)綠色用電革命，開辟了新前景。