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基于单周期(OCC)控制的CCM PFC

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xin23456
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LV4
初级工程师
  • 2016-11-15 14:25:30
提到CCM的PFC,大家可能会想到平均电流控制,回滞电流等控制方式(单相哈),目前主流的CCM PFC controller也是基于平均电流控制的,回滞电流控制适合数字控制,其实还有一些小众的控制方式,例如FOT(fixed off time),OCC(one cycle control)等,今天和大家扒一扒OCC,某些IC友商也已经拥有了相应的控制芯片,八条腿的,具体料号就不提了。

兄弟很佩服那些闪着火花的idea,OCC控制算是其中一种,其思想,实现都很简单,可是就不是一般人能想出来的,当然了OCC不仅用于PFC的控制,也可以用于实现BUCK之类的拓扑控制,这个以后再扒。

对于PFC,控制的最终目标就是让电流追踪电压,实现零相位差,PF为1,这种情况下整个PFC电路的属性就相当于一个电阻Rload,假设输入电压为Vac,输入电流为Iac,那么Vac=Iac*Rload.

另外PFC的输出电压Vo是固定电压,由于是boost拓扑,Vac(t)=Vo[url=]*(1-duty(t))[/url], 对于CCM PFC,电感瞬时的平均电流IL是等于Iac的,我们再引入一个电流采样电阻Rs,可以得到以下公式
IL(t)*Rs=[url=]Vo*(1-duty(t))*Rs/Rload[/url]

那么关键的部分来了,引入Vm= Vo*Rs/Rload,上面的等式就可以变换成
Vm*duty(t)=Vm-IL(t)*Rs

所以只要控制每一个开关周期的占空比duty(t)(注:Vo用电压环的误差输出Ve代替),使得上面的公式左右对等,就可以实现PFC的控制目标,将PFC变成一个纯电阻,PF值为1,简单吧,你想过没?^_^

下面是我用Simulink(Matlab)搭的一个仿真模型,供大家参考。
640.webp.jpg
fig1. 主电路框图
640.webp (1).jpg
fig2. OCC控制sub-circuit
640.webp (2).jpg
fig3. 电压环sub-circuit


640.webp (3).jpg
fig4. 输入电压,输入电流(未滤波),输出电压的仿真波形

Coming.Lu
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版主
  • 2016-11-15 14:47:21
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单周期控制的PFC,这个确实很神奇,而且不用检测馒头波。
一直也很佩服想出这个的人。

cmg
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版主
  • 2016-11-15 19:55:45
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老陆,知道谁想出来的吗?一个中国人,浙大毕业的。
Coming.Lu
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版主
  • 2016-11-16 07:45:26
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不错。
还有那个不用检测馒头波的临界PFC,那个虽然没有单周期这个那么神奇,但也绕了几个弯。
也是不错的主意。
nc965
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版主
  • 2016-11-15 17:31:42
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请楼主综合评论一下几款常用芯片的特性
xin23456
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LV4
初级工程师
  • 2016-11-17 12:01:36
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不精通
皇上今天不上朝
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LV1
本网技工
  • 2017-2-20 15:00:03
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求仿真模型,谢谢854506496@qq.com
一瓶百无聊赖
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LV2
本网技师
  • 2020-2-3 12:20:29
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版主,你好其实我看了好多论文,都是那么推,但怎么就能从这个等式到电路搭建的对应关系,就是在不知到他人提出的控制电路,怎么搭出电路来,我一直很困惑这种控制,老师似懂非懂,get不到它的核心和本质,是否能帮我指出下我的知识盲区,导致我理解不了的原因,谢谢
一瓶百无聊赖
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LV2
本网技师
  • 2020-2-3 16:02:20
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楼主能不能仿真文件分享下,我是研究生毕业设计用单周期控制,想学习下,可否发邮箱下619434416@qq.com
流水阐心
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LV3
助理工程师
最新回复
  • 2021-4-18 23:33:00
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楼主能不能仿真文件分享下, 231563549@qq.com
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