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详谈单周期控制PFC

对于主动式PFC的单周期控制技术已经出来很长时间了,各个IC厂商也都有推出相应的芯片,但是论坛上很少有对这方面有系统的分析,在此希望能够抛砖引玉,希望对新手们对这方面技术有个系统的了解也希望论坛上的老鸟门能够提出自己的见解。

这个帖子准备从三个方面着手,

1单周期控制的背景,为什么会引入单周期控制,有什么好处。

2单周期控制的基本原理,市场上各家单周期控制的原理都一样,为了规避专利只是在表达上换个方式。

3分析介绍下市场上各家单周期控制ic。

挖坑先,首先大家说说为什么引入单周期?


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hh123
LV.4
2
2011-11-15 09:31

单周期的控制是针对乘法器控制发展而来,像以前常用的CCM的UC3854,CRM的L6562都是属于乘法器控制,下图为UC3854的结构图,这类的PFC控制器需要采集输入输出电压信号通过乘法器中复杂运算与内环中的电流环采样比较来得到占空比信号 

而对于单周期来说,如CCm的NCP1654,IR1155,ICE1PCS01以及PI公司新出的PFS系列,CRM如NCP1608等 如下图IR1155的结构图

 

相对比乘法器控制来说, 单周期控制简单不需要像乘法器的电流环的补偿网络,而且乘法器的本省也存在一定的延迟和非线性失真,最重要的一点是乘法器的成本高,而单周期控制说白了就是个积分控制,放大器就搞定,最主要的就是节省了成本,这也就是市场上出现那么多单周期控制IC的原因

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luoshen
LV.6
3
2011-11-15 16:45
@hh123
单周期的控制是针对乘法器控制发展而来,像以前常用的CCM的UC3854,CRM的L6562都是属于乘法器控制,下图为UC3854的结构图,这类的PFC控制器需要采集输入输出电压信号通过乘法器中复杂运算与内环中的电流环采样比较来得到占空比信号[图片] 而对于单周期来说,如CCm的NCP1654,IR1155,ICE1PCS01以及PI公司新出的PFS系列,CRM如NCP1608等如下图IR1155的结构图[图片] 相对比乘法器控制来说, 单周期控制简单不需要像乘法器的电流环的补偿网络,而且乘法器的本省也存在一定的延迟和非线性失真,最重要的一点是乘法器的成本高,而单周期控制说白了就是个积分控制,放大器就搞定,最主要的就是节省了成本,这也就是市场上出现那么多单周期控制IC的原因
兄弟,继续啊,单周期的PFC控制原理以及详细推倒过程。
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hh123
LV.4
4
2011-11-15 18:25
@luoshen
兄弟,继续啊,单周期的PFC控制原理以及详细推倒过程。
比较忙,慢慢整理吧,希望对你有所帮助
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hh123
LV.4
5
2011-11-15 19:01
@hh123
比较忙,慢慢整理吧,希望对你有所帮助

基本原理:

对于我们目前常见的Flyback中的PWM控制,检测输出实时电压与Vref参考电压比较通过误差放大器得到信号Ve,使用Ve与原边电流三角波电流比较得到占空比。采样的是输出电压和输入电流都是实时信号。 

而对于单周期来说,明白点说就是通过控制在一个开关周期内的使得受控量的平均值等于或者正比于参考量。所以对于单周期来说需要采样在一个开周期内的受控量通过积分后平均使受控量等于参考量Vref。

上图就是单周期控制的基本框图,在开关导通是,积分器输出为 

k为增益常数,输出达到参考电压Vref时,开关关闭,积分器复位,等待下一个开通周期。那么对于输出的平均值为y(t),d为占空比,Ts周期时间

  

因此可以得到y(t)=KVref,实现了闭环控制。

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delta_one
LV.4
6
2012-07-03 09:08
@hh123
单周期的控制是针对乘法器控制发展而来,像以前常用的CCM的UC3854,CRM的L6562都是属于乘法器控制,下图为UC3854的结构图,这类的PFC控制器需要采集输入输出电压信号通过乘法器中复杂运算与内环中的电流环采样比较来得到占空比信号[图片] 而对于单周期来说,如CCm的NCP1654,IR1155,ICE1PCS01以及PI公司新出的PFS系列,CRM如NCP1608等如下图IR1155的结构图[图片] 相对比乘法器控制来说, 单周期控制简单不需要像乘法器的电流环的补偿网络,而且乘法器的本省也存在一定的延迟和非线性失真,最重要的一点是乘法器的成本高,而单周期控制说白了就是个积分控制,放大器就搞定,最主要的就是节省了成本,这也就是市场上出现那么多单周期控制IC的原因

如CCm的NCP1654,IR1155,ICE1PCS01以及PI公司新出的PFS系列,CRM如NCP1608等

这些IC都是单周期的IC?

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luoshen
LV.6
7
2012-07-25 22:55
@delta_one
如CCm的NCP1654,IR1155,ICE1PCS01以及PI公司新出的PFS系列,CRM如NCP1608等这些IC都是单周期的IC?
NCP1608这个不是,只是固定导通时间的临界模式PFC
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340708595
LV.1
8
2012-12-18 21:44
求个单周期控制的模型
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尤小翠
LV.7
9
2015-01-15 14:53
@delta_one
如CCm的NCP1654,IR1155,ICE1PCS01以及PI公司新出的PFS系列,CRM如NCP1608等这些IC都是单周期的IC?

NCP1654 UCC28019 ICE1PCS02 ICE2PCS02G ICE3PCS02G 这些脚位都一样 都可以互换用

早一点的NCP1653

还有最早的IR1150

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