电感电流有较好的动态跟踪能力电流环一般由电流误差放大器PWM调制器和功率转换电路构成其结构见图3
图3电流环结构
f由电流放大器CA构成一个PI调节器见图2该电流调节器具有两个极点和一个零点的补偿网络其传递函数为
PFC芯片内部规定传递函数Gpwms和Gpss则电流环总的开环传递函数为
7可见它是一个二阶无差系统可以无差地跟踪正弦波输入函数从而使输出电流Il无差地跟踪Imult的波形主要是通过调整电流调节器的三个参数

来确保电流环具有较高的低频增益较宽的中频带放在主电路的交越频
宽合理的稳定裕量和较强的开关纹波抑制能力的将补偿零点
率上或低于交越频率处补偿极点
放在高于二分之一开
关频率处这样可以尽量抑制开关电流纹波增大相位裕量增强系统的暂态性能电流环的直流增益受R1和控制增大电流环的直流增益可以提高其穿越频率但纹波会随着
的提高增大所以应限制在小于12开关频率附近23试验参数及优化根据上述双闭环设计方法以UC3854BN为控制芯片设计了最大输出功率达25kW的APFC方案其中输入电压范围Vi
150270VAC输出直流电压Vo400VDC开关频率22kHz升压电感L1075mH输出端电容Co2330uF得到了电压环和电流环主要参数Rff1810kRCCCRRRCRff243kff310kff122Fff21uFvf36kvf033uFmoRci810Ωcz16kcz3000pFCcp470pF
f使用上述参数配置的双闭环进行试验时发现以下问题1系统的带负载能力较差表现为随着负载的增大输出电压下降幅度过大严重时使系统进入自然整流状态2负载大时输入电流交越失真比较明显波形正弦度降低使得个别低次谐波电流含量增加这说明原理性计算与实际参数配置存在者差距必须进行某些参数调整通过多次试验调整方法总结如下提高系统的带负载能力一是在不改变前馈电压滤波效果的前提下适当减小前馈分压值Vff选择通过增大Rff1来实现二是适当减小输入电压采样电阻Rac的取值减少输入电流交越失真1适当减小Ccp以增大相位裕量提高穿越频率但不宜过分减小否则会导致系统抑制电流纹波的能力下降2增大Rcz来提高相位裕量增大穿越频率但同时减小了增益裕量Ccp的减小和Rcz的增大应综合考虑按上述方法重新调整个别元件参数结果获得了更好的校正效果降低了输出电压纹波减小了输入电流交越失真3试验结果在实验室对参数调整前后的PFC变频空调进行了性能测试输入电压范围为150270VAC输出功率范围达到25kW以上下面给出关于输入电流与输出纹波电压的部分实验波形由图4a与图4b可r