基于双环控制策略的功率因数校正电源的研制

2.2 后级DC/DC设计

由图1可见，后级DC/DC 变换的主电路采用双管正激变换电路。采用峰值电流控制模式，其主要优点是具有良好的动态特性，同时实现降低功率损耗的目的。DC/DC 变换采用后沿触发的、同步于Boost和PWM电路中功率开关最小重叠时间的调制器，以减小输出端滤波电容上的纹波电流[4]。

相比于平均电流模式，峰值电流模式有可能会产生次谐波振荡，因此需要在电流误差放大器的输入端加入斜坡补偿信号[5]。

在本设计中斜坡补偿信号取自芯片内部的振荡器。图4示出本设计的斜坡补偿方法。

电压误差放大器和电流误差放大器的设计与前级PFC 电路的设计基本类似。电流内环由采样电阻得到峰值电流信号;电压外环亦采用常规零、极点补偿，电压外环带宽取为1 kHz。实现了较好的动态和稳态效果。

3 试验结果

对设计的样机进行了实验研究，其中交流输入电压Uin=220 V。图5(a)给出了PFC 电路开关管的驱动电压ug s和漏源电压ud s波形。图5(b)给出了满载时电网侧电压uin与电网侧电流iin的波形(电流的采样通过在输入端串联5.1 Ω 的电阻, iin为采样电阻上的电流波形)。

图6(a)给出后级DC/DC 功率级双管正激开关管的漏源电压ud s。图6(b)给出高频变压器一次侧电压波形。图6(c)给出DC/DC 级输出电压波形。

4 结语

实验结果表明，本文所设计的基于双闭环控制策略的功率因数校正电源，其性能指标达到设计要求，控制电路设计明显简化。该复合控制芯片以其卓越的控制能力和极低的价位为提高中小功率的开关电源的功率因数，抑制谐波污染，实现绿色用电革命，开辟了新前景。