0 引言

    pfc的控制策略按照輸入電感電流是否連續，分為電流斷續模式(dcm)和電流連續模式(ccm)，以及介于兩者之間的臨界dcm(bcm)。有的電路還根據負載功率的大小，使得變換器在dcm和ccm之間轉換，稱為混連模式(mixed conduclion mode一一mcm)。而ccm根據是否直接選取瞬態電感電流作為反饋量，又可分為直接電流控制和間接電流控制。直接電流控制檢測整流器的輸入電流作為反饋和被控量，具有系統動態響應快、限流容易、電流控制精度高等優點。本文總結了pfc技術的直接電流控制策略，對比分析了幾種典型控制策略的優缺點，指出了這些控制技術的發展趨勢。

    直接電流控制有峰值電流控制、滯環電流控制、平均電流控制，預測電流控制、無差拍控制、單周控制、狀態反饋控制、滑模變結構控制、模糊控制等方式。

    1 各種直接電流控制策略

    1.1 峰值電流控制

    峰值電流控制的輸入電流波形如圖1所示，開關管在恒定的時鐘周期導通，當輸入電流上升到基準電流時，開關管關斷。采樣電流來自開關電流或電感電流。峰值電流控制的優點是實現容易，但其缺點較多：

    1)電流峰值和平均值之間存在誤差，無法滿足thd很小的要求；

    2)電流峰值對噪聲敏感；

    3)占空比>0.5時系統產生次諧波振蕩；

    4)需要在比較器輸入端加斜坡補償器。

    故在pfc中，這種控制方法趨于被淘汰。

    1.2 滯環電流控制

    滯環電流控制的輸入電流波形如圖2所示，開關導通時電感電流上升，上升到上限閾值時，滯環比較器輸出低電平，開關管關斷，電感電流下降；下降到下限閾值時，滯環比較器輸出高電平，開關管導通，電感電流上升，如此周而復始地工作，其中取樣電流來自電感電流。

    滯環電流控制是一種簡單的bang-hang控制，它將電流控制與pwm調制合為一體。結構簡單，實現容易，且具有很強的魯棒性和快速動態響應能力。其缺點是開關頻率不固定，濾波器設計困難。

    目前，關于滯環電流控制改進方案的研究還很活躍，目的在于實現恒頻控制。將其他控制方法與滯環電流控制相結合是spwm電流變換器電流控制策略的發展方向之一。

    1.3 平均電流控制

    平均電流控制的輸入電流波形如圖3所示。平均電流控制將電感電流信號與鋸齒波信號相加。當兩信號之和超過基準電流時，開關管關斷，當其和小于基準電流時，開關管導通。取樣電流來自實際輸入電流而不是開關電流。由于電流環有較高的增益帶寬、跟蹤誤差小、瞬態特性較好。thd(<5％)和emi小、對噪聲不敏感、開關頻率固定、適用于大功率應用場合，是目前pfc中應用最多的一種控制方式。其缺點是參考電流與實際電流的誤差隨著占空比的變化而變化，能夠引起低次電流諧波。

    1．4 預測電流控制

    預測電流控制就是通過對輸入、輸出電壓和輸入電流的采樣，根據實際電流和參考電流的誤差，選擇優化的電壓矢量(脈沖寬度)作用于下一個周期，使實際電流在一個周期內跟蹤卜參考電流，實現穩態無誤差。其優點是開關頻率固定，動態性能良好，電流諧波小，器件開關應力小，數字化實現簡單。其缺點是要求較高的采樣頻率和開關頻率，在低的采樣頻率下，會產生周期性的電流誤差。

    1．5 單周控制(積分復位控制)

    單周控制是一種非線性控制，同時具有調制和控制的雙重性。其原理如圖4所示。單周控制通過復位開關、積分器、觸發電路、比較器達到跟蹤指令信號的目的。

    這種方法的基本思想是通過控制開關占空比，在每個周期內強迫開關變量的平均值與控制參考量相等