交流跳周模式如何提高PFC輕負載的效率?
需要注意的是,當PFC關閉來跳躍交流周期時,需要將電流環路和電壓環路凍結。否則的話,這些環路中的積分器發生累積,在PFC重新打開時生成一個較大的PWM脈沖,這個脈沖會導致一個很大的電流尖峰。
為了確定PFC是否進入輕負載狀態,需要監視負載信息。正常情況下,在PFC輸出上沒有電流傳感器,所以無法直接測量輸出負載。 然而,在VIN固定時,PFC電壓環路輸出與負載成比例。因此,環路輸出可大體上用作一個指示器,確定PFC是否運行在輕負載條件下。
如果需要跳過精確數量的交流周期才能將輸出電壓紋波保持在額定范圍內,那么就需要準確的負載信息。由于電路中有一個測量PFC電流環路穩壓輸入電流的電流分流器,那么就可以測量PFC的輸入功率。輸入電流和電壓可由模數轉換器 (ADC) 進行監視,然后這些轉換器可被用來計算實際的輸入功率。這些準確的輸入功率信息可被用來精確地調節將被跳過的交流周期的數量。
無需任何額外硬件。要獲得準確PFC輸入功率測量值的詳細信息。
這一方法中需要注意的一點是負載瞬態期間的壓降。假定PFC關閉時出現負載升壓,VOUT有可能會下降很多。為了解決這個問題,用比較器將VOUT與預定閥值進行比較。一旦VOUT低于這個閥值,PFC將立即退出突發模式,交流周期跳躍被禁用,并且PFC返回到正常運行。這種處理瞬態響應的方法就好像沒有特殊突發模式一樣。圖表6顯示交流周期跳躍期間0至100%的負載瞬態效應。需要注意的是,瞬態期間的VOUT壓降只有27V,這一壓降值對于一個360W PFC來說很正常。
結論
全新的PFC突發模式可以在PFC運行在輕負載條件下時實現一個或多個交流周期的跳躍。因此,效率和THD都有所提升。此外, 由于PFC在交流零交叉點上打開/關閉,電路應力和EMI噪聲被相應地減少。可以根據負載來精確地調節將被跳過的交流周期數量,以便最大限度地提高性能,并且將輸出電壓紋波保持在額定的范圍內。如果負載瞬態在PFC關閉時出現,突發模式被立即禁用,而由PFC正常處理負載瞬態效應。最后,可使用一個數字控制器來輕松實現此功能,而無需其他硬件。
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