杨帅锅
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一种宽范围可实现ZVZCS工作的LLC谐振变换器的控制与思考
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单相有桥交错CRM PFC的控制与思考

前言:其实单相有桥交错CRM PFC的效率还是可以的,虽然说比交错无桥至少多了整流桥的损耗,但是效率也还是非常可观的。但是胜在控制简单,系统可靠性高。实在不行,你还可以直接把整流桥的下面两个二极管用MOSFET来替代,DSP顺手发个波,效率再次提升,可以逼近无桥。深圳某知名通信设备公司的模块电源就有不少使用这个拓扑。

 实现控制所需采样信号:VAC、VDC、VSW两个、CT两个。其中CT采用电流用作逐周期电流限制,在下面的控制中,这个SW ON TIME电流信息仅用作过流保护。该控制方法为了实现简单,使用电压模式控制,直接调节ON TIME方法,SW电流不进入控制环。  电压环控制直流电压,直接输出TON 控制信息,与PWM RAMP比较得到PWM ON 输出到开关:

下图是核心PWM RS输出逻辑:PWM 开启ON需要电感电流ZCD或B路同步A路信号,OR逻辑。PWM关闭进入OFF需要环路输出比较PWM RAMP或是SW电流过流,也是OR逻辑。可见下图:

下图是核心PWM RS实现逻辑:

两个VSW分别用电阻分压后与VAC比较,当SW电压低于电感之前的电压判断后电感零电流。这样ZCD的检测方便快捷,实现容易。将VSW比较得到的ZCD信息发送到DSP的普通IO口用作ZCD标志信号用。

可见下图即为实现原理,检测VSW电压的下降趋势,得出电感零电流时间

PWM RAMP和相位同步等关键核心控制方法,以主路为核心,从路跟随,主路PWM RAMP由主路电感电流ZCD重置,并在周期一半处发出从路时钟同步信号,实现相位跟随。

主路从路PWM RAMP

下面是测试:1、110VAC\400V\1600W\L 90UH 启机:

在理论情况下两路电感量完全一致时,可以得到完美的运行效果,毕竟这个是最基础。

400W-1600W:

2、110VAC\400V\1600W\LA 90UH LB 80UH 电感差异测试,通过牺牲相位和电流大小不平衡来保证ZVS和电感零电流:

在更长的时间看看不到明显差异:

3、110VAC\400V\1600W\LA 90UH LB 70UH 电感差异测试,通过牺牲相位和电流大小不平衡来保证ZVS和电感零电流,增大电感误差,电流误差也会增大,但是依然会保证ZVS工作:

4、从磁集成的角度来看,在实际的交错CRM项目上,首要会考虑到两路电感量差异带来的控制问题,通常是使用磁集成的方法。将两个绕组在一个磁芯上绕线,来得到两个电感量误差较低的电感,可见专利《一种磁集成交错并联的PFC电感器的制作方法》,技术研发人员:魏彪 高立松 杨志全 方大伟,技术所有人:青岛杰瑞康达电子有限公司。搜索信息来源于网络,如有错误请见谅。

小结:正在研究一种CRM PFC的控制方法,主要是考虑两路电感量差异的情况下通过牺牲相位来保证ZVS和零电流工作。目前该控制方法仍在研究中,后续有改善后还会继续更新。本人能力有限,如有错误恳请帮忙改正,谢谢。

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