基于非线性平均电流控制的BOOST PFC电路

摘要

一种基于非线性平均电流控制的BOOST PFC电路，包括图腾柱BOOST PFC主电路和控制支路，图腾柱BOOST PFC主电路包括输入侧、电容C0、电阻Rs、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3，第一场效应管Q1、第二场效应管Q2、电感L和输出侧，控制支路包括数字控制器、运算放大器、积分电容C、开关S、比较器和触发器，控制支路的控制率方程如下(14)；控制率方程(14)的左边采用可复位的积分器实现，所述控制率方程(14)的右边采用数字控制器实现。本发明减小无桥BOOST PFC的电磁干扰和克服已有的单周期控制中轻载不稳定、非线性载波控制中积分器设计复杂等的不足。

主权项

1.一种基于非线性平均电流控制的BOOST PFC电路，包括图腾柱BOOST PFC主电路，所述图腾柱BOOST PFC主电路包括输入侧、电容C₀、电阻Rs、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3，第一场效应管Q1、第二场效应管Q2、电感L和输出侧，所述输出侧与所述电容C₀并联，所述输出侧一端与所述第三二极管D3的反向端相接，所述输出侧的另一端与电阻Rs的一端相接，所述第三二极管D3的正向端与所述第二场效应管Q2的漏极、所述第二二极管D2的反向端连接，所述电阻Rs的另一端与第一二极管D1的正向端、第一场效应管Q1的源极连接，所述第一二极管D1的反向端和第二二极管D2的正向端均与输入侧的一端连接，所述第二场效应管Q2的源极和第一场效应管Q1的漏极均与电感L的一端连接，所述电感L的另一端与输入侧的另一端连接，其特征在于：所述的基于非线性平均电流控制的BOOST PFC电路还包括控制支路，所述控制支路的控制率方程如下：$\frac{1}{T_s}{\int }_{d{T}_s}^{T_s}\left(k\right|v_i|-i_{D3})\mathrm{dt}=(k-g_e)\frac{{\left|v_i\right|}^2}{v_o}---\left(14\right)$其中，|v_i|是输入侧电压绝对值，g_e是电压环补偿器输出值，k是一比例常数，T_s是场效应管的开关周期，i_D3是第三二极管D3的电流，是场效应管的开关占空比，v_o是输出侧电压；所述控制率方程（14）的左边采用可复位的积分器实现，所述控制率方程（14）的右边采用数字控制器实现，所述积分器包括运算放大器、积分电容C和开关S；所述的控制支路包括所述数字控制器、所述积分电容C、所述开关S、所述运算放大器、比较器和触发器，所述的数字控制器一路输出与运算放大器的反相输入端连接，所述的数字控制器另一路输出与比较器的负输入端连接，所述的比较器的正输入端与运算放大器的反相输入端连接，所述的开关S与所述的积分电容C并联，所述的积分电容C的一端与运算放大器的反相输入端连接，所述的积分电容C的另一端与地连接，所述的触发器的一端与比较器的输出连接，所述的触发器的另一端与时钟信号相接，所述的触发器的输出信号控制场效应管Q1、Q2和开关S的开通和关断。