前言：大家都知道我一直有在跟蹤研究TCM PFC的控制實(shí)現(xiàn)，為了走出一條新路子，我提出了基于COT（恒定導(dǎo)通時(shí)間控制）方法的兩相位交錯(cuò)TCM PFC控制方法。該方案無(wú)需電流內(nèi)環(huán)，無(wú)需采集AC輸入電壓，即可實(shí)現(xiàn)PFC控制，而且稍微在過零點(diǎn)進(jìn)行一點(diǎn)補(bǔ)償還能提升ithd效果。是一種非常簡(jiǎn)單方便的控制方法，在下面的文章中我將簡(jiǎn)單介紹這個(gè)控制方法的思路以及實(shí)現(xiàn)。需要說明的是，下文中出現(xiàn)的一些idea都在我以前的文章中出現(xiàn)過，如果不太明白，可以翻一翻以前推送的TCM控制文章。Constant on time控制是一種新穎的PFC控制方法，在無(wú)需采樣電感電流和AC波形的情況下可以實(shí)現(xiàn)PFC控制，它最關(guān)鍵的地方是通過固定斜率的積分器產(chǎn)生的斜坡與電壓環(huán)的輸出進(jìn)行比較從而得到占空比，在穩(wěn)態(tài)情況下，電壓環(huán)的輸出是固定值，它代表了系統(tǒng)的傳輸功率水平。而積分器上產(chǎn)生的ramp的斜率也是固定的，因此通過將兩者比較可以得到恒定的導(dǎo)通時(shí)間。
根據(jù)CRM PFC的功率傳輸公式，可以得知TON固定并在系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)情況，流入電感的電流只和AC輸入電壓成關(guān)系，如果在一個(gè)正弦周期內(nèi)恒定導(dǎo)通時(shí)間，則可以實(shí)現(xiàn)PFC控制，這里我不準(zhǔn)備展開對(duì)COT進(jìn)行介紹，有興趣可以搜索相關(guān)論文和資料。
電壓環(huán)主要控制直流側(cè)電壓，其輸出與固定斜率可變長(zhǎng)度的積分器產(chǎn)生的ramp進(jìn)行比較：
PWM周期控制由RS觸發(fā)器來實(shí)現(xiàn)，這里為了簡(jiǎn)單考慮，關(guān)閉boost主開關(guān)管僅引入了峰值電流限制和COT控制的關(guān)閉信號(hào)。PWM周期的復(fù)位是由TCM控制中為了實(shí)現(xiàn)ZVS而設(shè)置的續(xù)流管延長(zhǎng)的導(dǎo)通時(shí)間所產(chǎn)生的負(fù)向電流峰值所設(shè)置，考慮到AC的電壓極性變化，因此使用了可以調(diào)整輸入的邏輯器件，來解決在不同AC電壓極性時(shí)的電感負(fù)向電流比較值，同理PWM輸出側(cè)也基于這個(gè)思路。 但是TCM本質(zhì)上是臨界模式CRM的衍生，他也需要變頻錯(cuò)相控制，在前天我使用了基于LPF低通濾波器來進(jìn)行閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)閉環(huán)鎖相的控制，但是測(cè)試中發(fā)現(xiàn)如果輸入上存在AC擾動(dòng)，則相位鎖定電路會(huì)一直在調(diào)整，而且響應(yīng)也比較慢。因此我開始回想到我在之前提出過一種基于LPF得到積分器的平均值的方法，可見：《TCM模式BUCK/BOOST在數(shù)字環(huán)境中控制實(shí)現(xiàn)與思考》。但是我進(jìn)行又基于這個(gè)idea把變頻錯(cuò)相的控制在一次簡(jiǎn)化，我的出發(fā)點(diǎn)是： 基于COT的控制思路，它的PWM產(chǎn)生是由積分器的RAMP和電壓環(huán)的輸出比較，然后周期靠ZCD刷新，這樣可以產(chǎn)生完整的PFC控制。由于積分器的輸出是三角形的RAMP，對(duì)其做LPF取平均值后輸出約等于其峰值的一半，因此我把主路積分器的輸出經(jīng)LPF后的輸出再與主路的RAMP比較，就能得到滯后0.5周期長(zhǎng)度的同步點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)標(biāo)志著滯后主路積分器輸出RAMP的半個(gè)周期，然后用這個(gè)同步信號(hào)復(fù)位輔路積分器。這樣就完美的實(shí)現(xiàn)了基于COT的交錯(cuò)TCM PFC，可見：
可見效果：上圖為主路積分器RAMP，下部分為輔路RAMP，效果完美！
整體的控制邏輯：
功率：
運(yùn)行測(cè)試：VAC 155V，50HZ，Pload = 2.2KW：
（啟機(jī)）
（穩(wěn)態(tài)波形）
（2phase TCM 一）
（2phase TCM 二）小結(jié)：以COT的思路簡(jiǎn)化了2phase TCM PFC的控制，其中基于LPF取主路ramp平均值的方法快速穩(wěn)定的實(shí)現(xiàn)了相差控制，達(dá)到了設(shè)計(jì)目的，是一種簡(jiǎn)單可行的方法。本人能力有限，如果錯(cuò)誤懇請(qǐng)幫忙指正，謝謝觀看，感謝支持。 在實(shí)際應(yīng)用中還需要考慮到電感量的偏移，ZCD監(jiān)測(cè)的時(shí)間延遲，負(fù)向電流的峰值計(jì)算，在不同電壓情況下的ithd優(yōu)化都非常需要極具耐心和細(xì)心的處理，總而言之要做好TCM PFC確實(shí)不容易！