非線性載波技術(shù)

1、一、introduction上圖為傳統(tǒng)的boost拓?fù)湓谄骄娏髂Ｊ娇刂葡翽FC的電路結(jié)構(gòu)圖。在DCM模式下由于提高了電流的應(yīng)力，會產(chǎn)生更高的噪聲和諧波失真，所以多用于低功率系統(tǒng)。采集信號中的電感電流可以被開關(guān)電流代替。成本和電路的復(fù)雜程度是限制高因數(shù)以及高功率發(fā)展的主要原因。本文講述NLC與高端結(jié)構(gòu)對比，與DCM模式對比。二、NLC系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)假設(shè)每個開關(guān)周期開始時 t=0I假定VgRSIS=RS是電流采樣電阻，d是開關(guān)的開啟時間在一個開關(guān)周期占的比例，如果d在每個開關(guān)周期滿足式4，就能實(shí)現(xiàn)PFCVVm用來調(diào)整仿真電阻Re=RSVM根據(jù)4式采用的控制策略的優(yōu)點(diǎn)：取代電感電流采集，除掉電流整形環(huán)

2、路中的誤差放大器。同時適用于CCM、DCM模式。但是產(chǎn)生Vrt仍然需要VINboost CCM模式下 charge NLCVg=VRSIS=關(guān)鍵是用拋物線載波VCtVCt=VmtTVVCt就是非線性載波，用t/TS代替d取RVmCharge NLC控制使用開關(guān)電流檢測，不使用電流校正環(huán)路的放大器，不需要輸入電壓采集，不需要電壓反饋環(huán)路的乘法器。charge NLC載波波形產(chǎn)生器實(shí)現(xiàn)NLC控制的關(guān)鍵部分在于產(chǎn)生周期性的載波VCt，這里我們把首先，產(chǎn)生一個線性的斜坡信號V1t=2VmVVCt使用VA和B都需要在每個開關(guān)周期開始前通過時間信號復(fù)位，以保證正確的零點(diǎn)位置。A還可以提供一部分的時鐘信號發(fā)

3、生器。峰值電流非線性載波控制器利用峰值電流信號采集比開關(guān)電流信號更好一些，載波波形是可以修改的。Peak-current NLC是由boost拓?fù)渲蟹逯惦娏髋c平均電流關(guān)系引出的I取fs=1IS,peak=VO進(jìn)一步計算得VCt=Vm+VV取Re=根據(jù)13式，系統(tǒng)在開關(guān)周期開始時開關(guān)閉合，當(dāng)與開關(guān)電流成比例的RsIs這個過程與傳統(tǒng)的CCM模式非常相近，除了用周期的非線性載波代替了緩慢變化的電流參考，可以認(rèn)為peak-current NLC是在CCM模式下帶有一個非線性的諧波補(bǔ)償。peak-current NLC載波生成器搭建與charge NLC一樣，也同樣具有其優(yōu)點(diǎn)。額外的優(yōu)點(diǎn)是其內(nèi)在的瞬時電

4、流保護(hù)。由于開關(guān)電流是被整合的，所以NLC具備抗干擾能力。三、DCM模式下電流失真NLC控制方法的引出是假設(shè)在boost變化器工作在CCM模式下。在DCM模式下6式是不成立的，致使輸入電流不跟隨輸入電壓變化。這篇文章在講述在NLC控制boost整流器工作在ccm模式下的條件和在DCM模式下引起的電流畸變，結(jié)果也適用于峰值電流NLC。 輸入電壓Vgt 輸入峰值電壓mg= DCM模式下電感電流在開關(guān)周期開始時的電流為Is=0，有Is由7式確定d，結(jié)合上式得Is=d=11+R通過公式KReRReR=從21式總結(jié)出工作CCM模式下KMg22，工作在DCM模式下KMg在任何工作模式下都有I結(jié)合上面的公式

5、就得到Ig，DCM=結(jié)合25式的表達(dá)式和21式確定的邊界條件，參考Mg，Re和K參數(shù)值實(shí)現(xiàn)輸入電流波形，由K值和一些Mg存在關(guān)系，可以觀察THD，幫助選擇L和fs ,最惡劣的THD情況在最大輸入電壓Mg和最小的負(fù)載電流時產(chǎn)生，只有當(dāng)負(fù)載值在CCM和DCM模式邊界減小的很低時才能影響THD。四、低頻模型功率源VgIg的能量傳遞給電阻Re，Re的值由Vm決定，即使沒有電壓反饋環(huán)，輸出電壓Vo也與電阻Re成比例，7圖可以用來預(yù)測輸出端低頻交流紋波，然后選擇電容C。IVggr五、實(shí)驗驗證240W的NLC的boost整流器OP1負(fù)責(zé)生成非線性載波所需的-Vm，OP2和OP3生成非線性載波，C4把V2信號中的直流分量移除，OP3的輸出Vc是我們期望得到的拋物線形狀的載波，鏈接到COMP的反相端，得到的載波波形為V當(dāng)2R5RC6被T1感應(yīng)到的電感電流充電實(shí)現(xiàn)Vq=RR六、結(jié)論在NLC控制模式下，開關(guān)導(dǎo)通時間比例是由通過非線性載波傳遞的主開關(guān)電流信號進(jìn)行對比生成的。由于載波的波形使恒定的所以輸入電流與輸入電壓成正比。在Charge NLC模式下，載波結(jié)合開關(guān)電流的積分信號控制開關(guān)管開關(guān)比率。在peak NLC模式下，與開關(guān)電流信號非線性載波。本文同樣講述了在CCM模式下得到完美的單項功率因數(shù)整流器，同樣講述了在輕載情況時整流器進(jìn)入DCM模式下怎么設(shè)計整流器。在NLC控制中，輸入電壓信號