基于前馈混合控制的BOOST型PFC控制器
1 引 言
近年来对大功率电源需求在不断增加，但是由于采用传统的非控整流开关电源，其输入阻抗呈容性，网侧输入电压和输入电流间存在较大相位差，加上输入电流严重非正弦，并呈脉冲状，故功率因数极低，谐波分量很高，给电力系统带来了严重的污染。因此具有单位功率因数的电源迅速发展起来。同时，功率因数控制器的输出端负载从轻载上升到满载的时候，由于输出电容上的电压未能马上上升到所需要的电压，因此接在功率因数控制器后面的DC-DC变换器的输出就出现了电压下降，经过瞬间变化才达到稳定输出。有时侯由于这个时间过长，会出现失调情况，影响设备的正常工作。因此解决这个失调问题成为当务之急。
为满足对直流电压纹波的要求,通常在直流侧接入一个大容量电容器进行滤波.这样虽满足了对电压纹波的要求,却严重影响了系统动态响应的速度[1].为提高整流器的动态响应速度,控制系统必须保证在负载变化时,能够快速而准确地维持输入与输出的功率平衡.若系统中的功率平衡完全依靠电压调节器进行调节,则系统响应速度较慢,会造成输出电压较大的波动[1～3].本文从仿真研究出发,引入负载电流的前馈控制.仿真和实验结果表明,利用负载电流前馈控制可以明显提高系统的动态响应速度.
本论文提出了一种新颖的控制方法，就是在传统的模拟芯片的控制基础上加入了前馈控制，整个系统结构见图1.第一部分对加入前馈环节进行分析，第二部分进行仿真和实验研究，
图1 系统结构图
近年来对大功率电源需求在不断增加，但是由于采用传统的非控整流开关电源，其输入阻抗呈容性，网侧输入电压和输入电流间存在较大相位差，加上输入电流严重非正弦，并呈脉冲状，故功率因数极低，谐波分量很高，给电力系统带来了严重的污染。因此具有单位功率因数的电源迅速发展起来。同时，功率因数控制器的输出端负载从轻载上升到满载的时候，由于输出电容上的电压未能马上上升到所需要的电压，因此接在功率因数控制器后面的DC-DC变换器的输出就出现了电压下降，经过瞬间变化才达到稳定输出。有时侯由于这个时间过长，会出现失调情况，影响设备的正常工作。因此解决这个失调问题成为当务之急。
为满足对直流电压纹波的要求,通常在直流侧接入一个大容量电容器进行滤波.这样虽满足了对电压纹波的要求,却严重影响了系统动态响应的速度[1].为提高整流器的动态响应速度,控制系统必须保证在负载变化时,能够快速而准确地维持输入与输出的功率平衡.若系统中的功率平衡完全依靠电压调节器进行调节,则系统响应速度较慢,会造成输出电压较大的波动[1～3].本文从仿真研究出发,引入负载电流的前馈控制.仿真和实验结果表明,利用负载电流前馈控制可以明显提高系统的动态响应速度.
本论文提出了一种新颖的控制方法，就是在传统的模拟芯片的控制基础上加入了前馈控制，整个系统结构见图1.第一部分对加入前馈环节进行分析，第二部分进行仿真和实验研究，
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