电流型PWM控制器功率因数校正方法。。。.pdfVIP

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电压型PWM是指控制器按反馈电压来调节输出脉宽，而电流型PWM是指控制器按

反馈电流来调节输出脉宽。电流型PWM是在脉宽比较器的输入端，直接用流过输出电感

线圈电流的信号与误差放大器输出信号进行比较，从而调节占空比，使输出的电感峰值电流

跟随误差电压变化而变化。由于结构上有电压环、电流环双环系统，因此，无论开关电源的

电压调整率、负载调整率和瞬态响应特性都有提高，是目前比较理想的新型PWM控制器。

1双环电流型PWM控制器工作原理

双环24V电源电流型脉宽调制（PWM）控制器是在普通电压反馈PWM控制环内部增加了

电流反馈的控制环节，因而除了包含电压型PWM控制器的功能外，还能检测开关电流或电感

电流，实现电压电流的双环控制。双环电流型PWM控制器电路原理如图1所示。

从图1可以看出，24V电源电流型控制器有两个控制闭合环路：一个是输出电压反馈误

差放大器A，用于与基准电压比较后产生误差电压;另一个是变压器初级（电感）中电流在

Rs上产生的电压与误差电压进行比较，产生调制脉冲的脉宽，使得误差信号对峰值电感电

流起着实际控制作用。/520010/星战风暴

系统工作过程如下：假定输入电压下降，整流后的直流电压下降，经电感延迟使输出电

压下降，经误差放大器延迟，Vea上升，占空比变化，从而维持输出电压不变，在电流环中

电感的峰值电流也随输入电压下降，电感电流的斜率di/dt下降，导致斜坡电压推迟到达

Vea，使PWM占空比加大，起到调整输出电压的作用。由于既对电压又对电流起控制作用，

所以控制效果较好在实际中得到广泛应用。

2双环电流型PWM控制器的特点

a）由于输入电压Vi的变化立即反映为电感电流的变化，不经过误差放大器就能在比较

器中改变输出脉冲宽度（电流控制环），因而使得系统的电压调整率非常好，可达到0.01%/V，

能够与线性移压器相比。

b）由于24V电源双环控制系统内在的快速响应和高稳定性，反馈回路的增益较高，不

会造成稳定性与增益的矛盾，使输出电压有很高的精度。

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c）由于Rs上感应出峰值电感电流，只要Rs上电平达到1V，PWM控制器就立即关闭，

形成逐个脉冲限流电路，使得在任何输入电压和负载瞬态变化时，功率开关管的峰值电流被

控制在一定范围内，在过载和短路时对主开关管起到有效保护。

d）误差放大器用于控制，由于负载变化造成的输出电压变化，使得当负载减小时电压

升高的幅度大大减小，明显改善了负载调整率。

e）由于系统的内环是一个良好的受控电流放大器，所以把电流取样信号转变成的电压

信号和一个公共电压误差放大器的输出信号相比较，就可以实现并联均流，因而系统并联较

易实现。

3双环电流型PWM控制器功率因数校正

正是基于以上特点，电流型PWM控制器在实际应用中被越来越广泛地采用。对它采用功

率因数校正技术，可以有效地减少高次谐波对电网的干扰，减小功耗，具有较大的实际意义。

3.1功率因数校正方法

功率因数校正主要有两种方法：一种是将电网上公用负载端并接一个专用的功率变换

器，对无功和谐波进行补偿;另一种是将负载的整流电路与滤波电容之间增加一个功率变换

电路，将输入电流校正成与电网电压相近的正弦波。实现功率因数校正在CCM和DCM下可采

用乘法器和电压跟随器实现，框图如图2所示。

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3.2电流型PWM控制器功率因数校正方法

由于乘法器的价格昂贵，改用加法电路来实现乘法器的功能。为了使电感电流的包络为

正弦，必须使电流检测比较器反相输入端的输入电压为正弦馒头波，基本电路如图3所示。

当N1负端加上电整流取样而得到正弦馒头波时，经二极管降压及电阻分压，加到电流

感应比较器负端信号为1/3的正