楼 主:dzyjc7 2012年4月12日17:46

 DC-DC转换器
对于PFC，电路拓扑多种多样。每个DC/DC转换器有两个基本的工作模式：DCM（非连续工作模式）和CCM（连续工作模式）。在非连续工作模式中，电感电流在每个PWM周期将会达到零；而对于连续工作模式，电感电流在每个PWM周期从不达到零。非连续模式转换器适于低功率应用，而连续模式转换器适于中、高功率应用。在我们的PFC应用中，升压转换器采用平均电流模式控制。
　　为了控制PFC，需要一个合适的PFC模型去完成控制算法。这里给出一个简单的工作在连续模式的升压转换器的模型。结果如下：
　　　　　　　　　　　Gid(s)=iL(s)/d(s)≈Vo/(S•L)
　　　　iL(s)为电感电流变化　　 d(s)为变化的占空比
　　　　Vo为输出电压　　　　　　L为电感大小
　　在进入CCM之前，升压转换器工作在DCM阶段，两个阶段的传递功能不一样，但由于增益较低，从而在达到稳定性之前，不会出现什么问题。因此，Gid代表有用的传递功能，去调节电流控制环路。对于电压控制环路，输出电压的反馈补偿网络与反馈电流回路一样重要。现在，对输入正弦波电压的一个完整的半周期做等效的、小信号的解析。假设输入电流被控制，跟踪分压后的输入电压波形，结果如下：
　　　　　　　　　　 Gvo(s)=vo/vc=gc•(ro//Ro)/(1+S•Co•ro//Ro)
　　因此，Gvo(s)代表有用的传递功能，去调节电压控制回路。
4　数字控制
　　数字控制采用两个PI（比例积分）控制器，一个为电流环路控制，一个为电压环路控制。只要有电流环路，它必须有电流参考信号
　　　　　　　　　　　　　Iref(t)=∣γio•Vi•Sin(wt)∣
Iref(t)的电源频率为2ω（100Hz）.
　　为了达到PFC的目的，电流环路控制带宽为1.5KHz～2.5KHz比较合适。这里，有两个问题值得注意。首先，来自电流传感器的值不必低通滤波，因为这样用会造成不可接受的滞后相移，可能导致工作不稳定。其次，在进入CCM之前， 升压转换器工作在DCM模式，两种模式有着不同的传递功能，也就是两个不同的动态。但由于DCM下增益较低，从而没有任何不稳定问题。基于这种思想，一个PI控制器用于电流控制环路已是足够的了，并被建议执行积分部分，因此动态特性提高了。比例增益和积分增益的选择必须保证获得1.5KHz～2.5KHz的带宽。
　　最后，从测得的输入电流和电压波形中，可见电流与电压在相位和大小上保持一致，因此电源负载表现为纯阻性（PF→1），这样满足Iin=iL=γio•Vin.
　　而电流控制环路必须跟踪电流参考波形，得到的电感电流iL必须与Iref尽可能接近。至于电压控制环路，必须保证带宽为10Hz～30Hz。

　　前面描述的控制算法已经在变频空调上得到实现，有关电参数如下：　
　　输入电压Vin=160～260Vrms, 输出电压Vout=385V, 输出最大功率Po=2400W, 升压电感L=0.6 mH ,输出电容Co=1000 uF ,开关频率 f=20KHz.
　　ADMC328是AD公司推出的定点DSP，单周期指令执行时间50ns　。ADMC328有三相16位PWM用于电机控制，两个独立的8位辅助PWM，频率范围39KHz～10MHz,辅助PWM的频率值被专用寄存器设置。在PFC应用中，我们选择开关频率为20KHz，AD转换器采集电流值（SHUNT），采样频率 4.2KHz,8bit精度。这个系统比较特殊的是，在ADC和辅助PWM之间没有关联，换句话说，ADC和辅助PWM工作上是完全独立的。因此，我们可以脱离主程序（象电机控制），单独执行PFC程序。PFC程序被每一个PWMSYNC中断执行。电流值和电压值由AD转换器获得。所有这些信号足以控制整个PFC。而且ADMC328的售价低于3美元。 
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