一种断续电流模式PFC控制方法
前言:TEA2016/2017的PFC设计极为巧妙,经过长时间的研究和思考,我好像摸索到了大师们的一点点想法,下面是思考和学习的过程。


本文先探讨断续模式的核心控制思想,然后再引入连续模式的控制。可知在临界模式下输入电流的平均值为iavg = ipk/2,在断续模式下引入引入空挡实际后,平均值需要根据空挡时间补充进去,可见下图所示。

很容易的推出空挡时间Td的影响与开关频率的变化关系为:

经常在反馈上使用Vlp*Vac作为Iavg的给定时,亦可同步计算出在该给定的电流Iavg情况下在CRM工作下的频率是多少,然后控制电感电流在该峰值点关闭,并在该开关频率上变化时,就是理论上的CRM运行,可见此时开关频率以典型的CRM工作区域变化,在AC零点附近开关频率最高,中间降低到最低值。

为了降低DCM/CRM的开关频率,可以在固定Ipk变量时降低开关频率,让系数k大于1,此时开关频率低于该给定电流下的临界频率,会进入DCM工作,因此此时空挡时间Td会产生效果,在给定的Ipk不变的情况下,Td越大,也就是Fdcm越低,也能达到同样的Iavg输入的效果,因此可以使用该系数k来对DCM区域的开关频率进行调节。
可预设一个最低开关频率Fmin,在测量出功率系统实际运行得到的开关频率,根据两者之间的比例关系去调节系数k,即可实现对DCM区域的开关频率限制,可见下图为导入频率控制后,满负载下开关频率基本上被限制在所设定的频率60KHz附近运行,达到了设计目的,在降低负载后,开关频率也能同比例降低到低频运行。

降低一半负载后运行到45K附近:

降低到10%负载时,运行到35KHz运行:

控制模型:

小结:好像摸索到了NXP大师们的idea,但是也可能没有摸到,但是这些不影响我会继续研究下去。后面我还会继续研究和思考CCM和频率控制的细节问题,感谢支持,感谢观看,如果有错误恳请帮忙指正,谢谢!