低输入电感电流纹波二次型Boost PFC变换器
CCM—DCM二次型Boost变换器电压传输比M与各变量之间的关系为
1.2控制器设计
CCM二次型BoostPFC变换器的控制器框图如图4所示:参考电压%f减去输出电压U。得到误差电压U。,电压控制环(PI控制器)的输出U与输入电压Ui。相乘后得到参考电流iref,l’ref减去电感电流iI,】后经过PI控制器与开关管S的载波进行比较,得到驱动开关管S的控制脉冲Q。因此,CCM二次型BoostPFC变换器的控制器包含了电压外环和电流内环两个控制环路,电压外环稳定输出电压,电流内环保持输入电流跟踪输入电压波形与相位,实现单位功率因数。由图4可以看出,CCM二次型BoostPFC变换器虽然存在两个电感,但电流内环仅需要控制输入电感电流iLl跟踪输入电压的波形与相位,实现单位功率因数,电感三2工作于CCM或DCM模式由电感值大小来决定。因此,CCM二次型BoostPFC变换器的控制器结构与传统CCMBoostPFC变换器相同,没有增加控制器的复杂性。
2CCM二次型BoostPFC变换器输入电感电流纹波分析
二次型BoostPFC变换器的输入电感三l工作在CCM模式,在一个开关周期内根据伏秒平衡原理[23】可得
因此,当交流输入电压有效值分别为110和220V时,由式(10)一(12)可得3种变换器的占空比变化范围,如图5所示,其中,CCMBoostPFC变换器和CCM二次型BoostPFC变换器的主电路参数如表1所示。由图5可知,在两种交流输入电压等级下,CCMBoostPFC变换器的占空比变化范围最大(约0.41),其次为CCM—CCM二次型BoostPFC变换器(约0.26),CCM.DCM二次型BoostPFC变换器的占空比变化范围最小(约0.11),仅为CCMBoostPFC变换器的1/4左右。因此,与CCMBoostPFC变换器相比,CCM二次型BoostPFC变换器在两种交流输入电压等级下减小了占空比变化范围,可简化其PI控制器补偿网络设计[17】。