黄 超，林维明，张 强

(福州大学电气工程与自动化学院，福建 福州350108)

基于单周期控制的快速响应PFC变换器研究

黄 超，林维明，张 强

(福州大学电气工程与自动化学院，福建 福州350108)

提出了一种基于负载电流前馈与单周期控制技术相结合的快速负载动态响应功率因数校正(PFC)变换器控制策略。负载电流信号与传统输出电压反馈信号相乘并作为单周期控制载波信号，保证了PFC变换器具有快速的负载瞬态响应。此外，论文设计了两种自适应输出电流纹波补偿方法，有效抵消了负载电流前馈引入的输出二次纹波，减少了稳态下输入电流畸变。最后，基于单相Boost PFC电路，通过仿真与实验验证了所提控制方法的优越性。

功率因数校正;单周期控制;负载动态响应;纹波补偿

1 引言

Boost电路拓扑因其输入电流连续，功率因数高，广泛用于单相PFC整流器中［1］。单周期控制技术用于功率因数校正(Power Factor Correction，PFC)变换器可获得单位功率因数，无需采样输入电压，外围简单，成本低［2］，且具有良好的抗电网电压扰动能力。为保证低的输入电流畸变，通常将输出电压环带宽限制在10～20Hz，以保证进入控制环路的输出电压二次谐波得到足够衰减［3，4］。然而窄的电压环带宽使得变换器的负载动态响应受到了限制。

对于负载经常快速变化或大幅切换的应用场合，环路带宽不够会导致输出电压长时间大幅波动，不仅恶化系统的性能，增加电路功率器件应力，还可能危害负载。为解决 PFC变换器负载动态响应慢的问题，近年来许多研究人员积极开展改进负载动态响应的研究。……