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HSA8000-N带同步整流功能的图腾柱PFC专用控制器

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楼主: 雨果喝水
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雨果喝水|  楼主 | 2020-11-27 23:49 | 显示全部楼层
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雨果喝水|  楼主 | 2020-11-27 23:50 | 显示全部楼层
为提高该拓扑的效率,开关 B1与 B2可在同步整流模式下运行。在电网电压的正半周期,PFC 运行如下:
1. 假设开关 B1 开启,通过电感 L 的电流上升;

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雨果喝水|  楼主 | 2020-11-27 23:50 | 显示全部楼层
2. 当电感 L 的电流达到峰值时,开关 B1关断;

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雨果喝水|  楼主 | 2020-11-27 23:51 | 显示全部楼层
3. 一段延迟之后,开关 B2开启,通过电感 L 的电流开始减小;

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雨果喝水|  楼主 | 2020-11-27 23:52 | 显示全部楼层
4. 当电感 L 的电流达到谷值时,开关 B2关断;

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雨果喝水|  楼主 | 2020-11-27 23:53 | 显示全部楼层
5. 经过另一段延迟后,开关 B1开启。

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雨果喝水|  楼主 | 2020-11-27 23:53 | 显示全部楼层
在上下桥臂开关切换的死区时间内,电流通过开关的体二极管以及电容。通过使用 HSA8000,可以在运行过
程中根据负载大小自适应调节死区时间,从而进一步提升图腾柱 PFC 的效率。

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雨果喝水|  楼主 | 2020-11-27 23:54 | 显示全部楼层
6.2 图腾柱 PFC 电压控制
图 6 展示了图腾柱 PFC 在正常运行时的控制回路。“PLANT”的输入是电感电流 IL,输出是 PFC 的输出电压
Vout。在快速瞬态过程中,最大输出电压会被限制,输入电流也被设为零。不需要特意限制最小输出电压。

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雨果喝水|  楼主 | 2020-11-27 23:55 | 显示全部楼层
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雨果喝水|  楼主 | 2020-11-27 23:55 | 显示全部楼层
“PLANT”可看作输出(bulk)电容,用于过滤 PFC 输出电压。输出电容 C 的值用于计算 PI 控制的参数。基
于 PI 参数,控制器可以计算在 CPU 每个中断 n 时的电感电流参考值

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雨果喝水|  楼主 | 2020-11-27 23:56 | 显示全部楼层
PI 控制参数比例增益 KP与积分增益 KI为优化参数,它们取决于输出电容的电容值,与其为线性关系。
例如,当 C = 300 μF 时,PI 控制参数为 KP = 42.5,KI = 0.075。
当 C = 600 μF 时,PI 控制参数为 KP = 94,KI = 0.48。
KP的最大值为 7500,KI的最大值为 6000。最大输入电流

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雨果喝水|  楼主 | 2020-11-27 23:57 | 显示全部楼层
6.3 图腾柱 PFC 电流环路
HSA8000 PFC 控制器使用非线性电流控制方案,可保证极快速的动态响应。通过比较瞬时电感电流与其参考
值,可直接确认变换器开关的状态。为此,该方案使用了两个高频比较器,比较器如图 7 所示。HSA8000 滞
环控制回路的工作原理如下:
- 计算电感电流参考值

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雨果喝水|  楼主 | 2020-11-27 23:57 | 显示全部楼层
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雨果喝水|  楼主 | 2020-11-27 23:58 | 显示全部楼层
在每半个周期的开始及结束时,电网的瞬时电流都很小,因此变换器需要进行软开关。为实现软开关,谷值
纹波电流

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雨果喝水|  楼主 | 2020-11-27 23:59 | 显示全部楼层
峰值电流的计算公式如下:

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雨果喝水|  楼主 | 2020-11-28 23:38 | 显示全部楼层

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雨果喝水|  楼主 | 2020-11-28 23:42 | 显示全部楼层
峰值电流的计算公式如下:

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雨果喝水|  楼主 | 2020-11-28 23:43 | 显示全部楼层
在软开关过程中,谷值电流参考值保持恒定,纹波电流随着电网瞬时电流的增大而增大,直至:

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雨果喝水|  楼主 | 2020-11-28 23:43 | 显示全部楼层
其中最大纹波电流

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雨果喝水|  楼主 | 2020-11-28 23:44 | 显示全部楼层
当实际纹波电流超过最大纹波电流时,因为开关中的传导损耗过大,会导致变换器的效率下降。这就需要通
过将纹波电流限制为最大纹波电流

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