
8 单 周 期 控 制 单 周 期 控 制 原 理 图 如 图 11所 示 。 单 周 期 控 制 是 一 种 大 信 号 非 线 性 控 制 技 术 。 通 过 控 制 开 关 的 占 空 比 以 使 在 每 周 中 开 关 变 换 器 的 开 关 变 量 的 平 均 值 在 静 态 或 瞬 态 时 等 于 参 考 信 号 或 与 控 制 参 考 成 比 例 。 电 路 基 本 原 理 是 : 在 忽 略 电 感 内 阻 的 情 况 下 , 系 统 稳 定 是 使 输 出 电 压 满 足 电 路 采 用 积 分 器 完 成 , 积 分 器 输 出 电 压 与 参 考 电 压 uref比 较 , 控 制 开 关 S1使 在 每 个 开 关 周 期 内 成 立 , 输 出 与 输 入 电 压 的 变 化 无 关 。 单 周 期 控 制 是 一 种 实 用 的 非 线 性 控 制 , 它 可 以 抑 制 输 入 电 压 的 扰 动 , 使 系 统 具 有 良 好 的 跟 随 特 性 和 较 强 的 抗 扰 动 性 。 但 它 不 能 应 用 于 Boost类 变 换 器 中 。 
9 无 传 感 器 的 电 流 控 制 无 需 传 感 器 的 电 流 型 控 制 ( SCM) 是 一 种 观 测 方 法 。 这 种 方 法 不 需 取 样 电 流 而 是 通 过 对 电 感 电 压 积 分 直 接 重 构 电 感 电 流 , 其 原 理 图 如 图 12所 示 。 Us代 表 有 源 开 关 导 通 时 的 正 向 压 降 。 考 虑 到 实 际 变 换 器 中 电 容 电 压 UC不 是 真 正 作 为 静 态 变 量 , 它 应 与 特 定 的 参 考 值 匹 配 。 在 直 流 情 况 下 , 参 考 值 Uref可 用 于 代 替 UC。 因 此 考 虑 电 感 电 压 UL时 , 电 感 电 压 积 分 ( Uin- S1Us- S2Uref) dt表 示 流 量 误 差 必 须 为 零 。 基 于 电 流 控 制 的 恰 当 的 控 制 律 是 在 开 关 周 期 开 始 时 设 置 锁 存 器 使 开 关 导 通 , 然 后 积 分 开 始 计 算 。 当 其 值 增 加 到 一 个 值 ( 由 外 部 稳 定 斜 波 Uref给 出 或 为 零 电 平 ) , 锁 存 器 重 置 , 开 关 关 断 。 SCM比 传 统 的 峰 值 和 平 均 电 流 型 控 制 技 术 在 噪 声 敏 感 和 动 态 范 围 上 有 显 著 的 优 势 。 这 种 方 法 支 持 线 性 调 整 和 负 载 宽 范 围 调 整 并 减 少 了 控 制 的 复 杂 性 。 其 主 要 优 点 是 : 
1) 电 感 电 压 属 于 大 信 号 波 形 , 横 越 变 换 器 的 输 入 输 出 电 压 的 全 范 围 。 与 1% 的 单 位 电 阻 传 感 器 相 比 , 信 号 大 概 高 达 40dB。 2) 因 为 取 样 是 基 于 电 压 而 不 是 电 流 , 所 以 信 号 的 幅 值 与 直 流 电 流 的 幅 值 和 负 载 无 关 。 3) 积 分 过 程 本 身 抗 噪 声 能 力 强 。 因 此 SCM方 法 固 有 抗 噪 声 能 力 而 无 时 间 延 迟 。 SCM的 缺 点 是 电 流 信 号 实 际 上 不 是 交 流 信 号 。 这 一 缺 点 影 响 了 对 过 流 情 况 反 映 的 能 力 以 及 电 流 分 流 能 力 。 10 结 语 各 种 控 制 方 法 都 有 其 优 缺 点 , 针 对 不 同 的 拓 扑 以 及 不 同 的 设 计 要 求 而 选 用 最 佳 的 控 制 方 法 。 寻 求 更 加 简 化 的 控 制 策 略 、 降 低 PFC成 本 、 减 少 THD和 EMI、 降 低 开 关 应 力 、 提 高 整 机 效 率 是 今 后 PFC控 制 策 略 的 发 展 趋 势 。 |