上一期通過單相CRM BOOST PFC仿真已經把主功率電路、環路控制ON TIME、過零檢測、起振信號驗證完成,接下來就是加入交錯電路,實現兩相變頻交錯。
第一步是先把單相臨界模式PFC直接改為兩相并聯,共用驅動,保證功率電路能正常工作,并將環路參數調好,調試方法請參考交錯CRM BOOST PFC仿真(一)。
功率級和環路調好后就只剩下把兩相驅動交錯了。
一種是抓取主相周期值除以2并與從相的周期值相減,得到誤差信號來調節從相斜坡的斜率即增加或減小從相的導通時間(也可以同時調節主相與從相)。如下圖:
通過波形更容易理解上圖的含義。如下圖,主相開通時開始計時,下次開通時復位并重新開始計時,若從相滯后180度,則從相開通的時刻剛好是主相周期值的一半。利用該關系,我們可以使用上圖論文的方法,將主相半周期值與從相開通時刻抓取的周期值作差,通過OTA補償后得到電流疊加到從相斜坡調整開通時刻,即可調整相位。
第二種是用RS觸發器。兩相驅動分別作為RS觸發器輸入,兩驅動錯相180度時,觸發器輸出Q為占空比50%的方波,深度濾波后即可得到一個半電壓(若Q的高電平為5V,濾平后為2.5V),該濾波值與基準電壓2.5V作為誤差輸入,誤差輸出值補償從相的斜坡即可調整從相開通時刻從而調整錯相,如下圖。
弄清原理就可以開始搭電路了。
使用第一種方法需要抓取周期值并保持,我第一時間想到了數字環路中用到的ZOH,靈感來得就是這么突然,真是腦洞大開,絕對原創。
先驗證電路可行性:給定兩個交錯180度的三角波,并用各自的觸發信號來觸發抓取信號,原理圖如下:
備注:因為電容充放電是需要時間的,所以會給周期計時帶來一定誤差,為了盡量減小誤差,需要保證放電開關的放電電阻盡量小,放電時間盡量短,保證每個周期結束時電容電壓能復位到0,還要保證先抓取完后再放電,即放電信號相對抓取信號需要給延時。驗證波形如下:
周期計時也可以用自帶的計數器。
以上仿真證明了ZOH+電容計時可實現周期值及半周期值的抓取與保持,可將該方法用于交錯邏輯。交錯電路如下:
若主從錯相<180度,即從相提前開通,則錯相誤差信號>0,負反饋運放輸出<0,VCCS輸出負電流減小從相斜坡斜率,即增大從相Ton,則下個周期從相開通滯后。
電路還需要加入交流過零處的特殊處理,如過零處提前關閉從相、交錯信號在過零處消隱等。另外還可在電路上加入最大最小導通時間限制,總之要實現全部仿真還是要花費大量的時間去驗證分析。
閉環鎖相所需的仿真時間相對較長,分析波形可以得到一種更簡單的錯相方法:直接在周期值的一半時開通從相即是錯相180度。這種開環錯相不需要通過鎖相環調節, 仿真速度更快。抓取主相上一周期的周期值除以2作基準,然后引入另一電容計時,當主相開通一半時比較器翻轉觸發從相開通,抓取后立即將電容放電,即可實現開環錯相(多相交錯同樣簡單適用)。如下圖:
注意以上方法不同的計時電容均使用了同樣的斜坡斜率。
論文另一種方法使用RS觸發器,相對容易實現,給定兩個交錯180度的三角波驗證同樣可以直觀的看出效果,如下圖:
注:由于PFC的帶寬低,跑POP時不容易收斂,需要調整POP仿真參數,否則POP會報錯。如下圖,默認分別為1p和5,可適當加大直到收斂。
以上就是兩相變頻交錯的實現方法,后面將介紹交錯CRM BOOST PFC的總體仿真、從有橋PFC如何轉換為無橋TCM交錯圖騰柱PFC、以及這些仿真在PSIM中的實現方法。
-
原理圖
+關注
關注
1300文章
6358瀏覽量
234889 -
仿真
+關注
關注
50文章
4124瀏覽量
133868 -
PFC
+關注
關注
47文章
977瀏覽量
106270 -
Boost
+關注
關注
5文章
370瀏覽量
48246 -
觸發器
+關注
關注
14文章
2003瀏覽量
61287
發布評論請先 登錄
相關推薦
評論