单周期控制PFC原理
- 格式：pdf
- 大小：424.22 KB
- 文档页数：6
下载文档原格式
合集下载
单周期控制PFC原理
单周期控制PFC原理单周期控制PFC（Power Factor Correction，功率因数校正）是一种电力电子技术，旨在改善交流电源的功率因数（Power Factor，PF）。
传统的交流电源通常具有低功率因数，这会导致能源浪费和对电力网络的污染。
单周期控制PFC通过实时监测输入电压和电流，在每个输入电压周期内调整开关器件的导通时间，以实现校正功率因数的目的。
1.采样：在交流电源的输入端采样电压和电流信号。
一般来说，电流传感器和电压传感器被用于测量电流和电压的值。
2.整流：将输入电压经过整流器后转换为直流信号。
整流器主要包含二极管或整流桥等器件，将输入交流电压转换为等效的直流电压，用于后续的处理。
3.参考电流生成：参考电流是根据输入电压和电流的波形来产生的。
参考电流的波形通常与输入电压的波形相位补偿。
4.比较和判断：将采样的电压和电流信号和参考电流进行比较，并判断是否需要调整开关器件的导通时间。
5. PWM（Pulse Width Modulation）控制：当判断出需要调整开关器件导通时间时，通过PWM控制信号调整开关器件的导通时间。
PWM信号的占空比和频率将根据输入电压和电流的实时变化进行调整，以实现功率因数的校正。
6.控制开关器件：通过PWM控制信号，控制开关器件（如MOSFET、IGBT等）的导通和截止，以控制输出电压和电流的波形。
7.输出滤波和反馈：通过输出滤波电路去除PWM调制过程引入的高频噪声，并将输出电压和电流信号反馈给比较和判断部分，形成闭环控制。
然而，单周期控制PFC也存在一些缺点。
首先，其实时性和稳定性受到输入电压和负载的变化影响。
另外，由于单周期控制PFC的负荷无法预测，这种控制方法需要通过不断调整开关器件的导通时间来实现功率因数校正，这可能引入一定的开关损耗。
综上所述，单周期控制PFC是一种基于实时监测和调整开关器件导通时间的电力电子控制技术，用于实现交流电源的功率因数校正。
pfc的电路工作原理
pfc的电路工作原理
PFC（功率因数校正）电路是一种用于改善电源系统功率因数
的装置。
它主要用于交流至直流电源转换过程中，在输入电流与输入电压之间维持恒定的功率因数。
PFC电路的工作原理基于控制电流波形，以使其与输入电压波形保持同步，并在每个交流周期内保持恒定的功率因数。
其基本原理是通过在输入电源上加入电感器和电容器等元件，形成一个滤波器，滤除输入电源中的谐波成分，从而改善功率因数。
具体而言，PFC电路实现功率因数校正的过程如下：
1. 输入电压测量：PFC电路首先测量输入电压的幅值和频率。
2. 输入电压整流：交流输入电压经过整流器将其转换为直流电压，但会引入谐波成分。
3. 调整电流波形：通过在输入电流路径中加入电感器，对电流进行调整，使其与输入电压保持同步，并尽量趋近正弦波形。
4. 集成电路控制：使用集成电路控制器来监测和控制电流波形，以便调整开关频率和占空比，以实现恒定功率因数。
5. 输出滤波：通过连接电容器并使用滤波电路，滤除电流中的高频谐波成分。
通过上述步骤，PFC电路能够在输入电压和电流之间保持恒定
的相位差，从而提高功率因数，减少功率损耗，并提高电能利用率。
这对于电力系统中的各种应用和设备，特别是对于大功率设备和高功率因数要求的设备来说，具有重要意义。
基于单周期控制的三相VIENNA+PFC电路设计
Finally, a 2kw PFC circuit of three-phase VIENNA structure based on one-cycle control is developed in this paper. The experimental results show that this circuit has good performance and achives good power factor correction effect. Both theoretical analysis and
2 三相 PFC 电路组成及原理 ................................................................................................... 8 2.1 谐波与功率因数的概述 ................................................................................................. 8 2.1.1 谐波及功率因数的定义 .......................................................................................... 8 2.1.2 功率因数校正技术的分类 .................................................................................... 10 2.2 三相 PFC 电路的拓扑结构 .......................................................................................... 11 2.3 三相 PFC 电路的控制方法 .......................................................................................... 16 2.3.1 DCM 工作模式 ....................................................................................................... 17 2.3.2 CCM 工作模式 ....................................................................................................... 17 2.3.3 三相 PFC 控制方法的选择 ................................................................................... 21 2.5 本章小结 ....................................................................................................................... 21
2 三相 PFC 电路组成及原理 ................................................................................................... 8 2.1 谐波与功率因数的概述 ................................................................................................. 8 2.1.1 谐波及功率因数的定义 .......................................................................................... 8 2.1.2 功率因数校正技术的分类 .................................................................................... 10 2.2 三相 PFC 电路的拓扑结构 .......................................................................................... 11 2.3 三相 PFC 电路的控制方法 .......................................................................................... 16 2.3.1 DCM 工作模式 ....................................................................................................... 17 2.3.2 CCM 工作模式 ....................................................................................................... 17 2.3.3 三相 PFC 控制方法的选择 ................................................................................... 21 2.5 本章小结 ....................................................................................................................... 21
无桥PFC单周期控制技术
无桥PFC单周期控制技术作者：吕小刚刘崇义杨旭东来源：《科技创新导报》2020年第13期摘要：PFC电路近年来更新换代较快，发展到了无桥PFC，无桥PFC与有桥PFC电路相比，能提高整機效率。
控制电路从平均电流控制技术发展到了单周期控制技术，应用单周期控制技术芯片IR1150S研制了1kW的功率PFC产品，实验结果证明能达到较好的功率因数校正效果。
关键词：无桥单周期控制功率因数校正（PFC）中图分类号：TM13 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2020）05（a）-0109-021 前言在电源的应用领域中高效率、高密度电源的要求越来越高，有桥PFC 中，输入电压经整流桥中两个二极管导通压降带来损耗，升压转换器中功率开关管、续流二极管的导通均产生损耗，在任何时刻电路中总有三个开关器件处于工作状态，随着功率的增加，导通损耗越明显，整机效率降低。
文献[1]提出了无桥PFC，输入电压不经整流桥整流直接加在输出端，任何时刻只有两个开关器件处于导通状态，实际表明去掉二极管整流桥后，整机明显提升。
单周期控制（OCC）方式工作在峰值电流导通模式，电路简单效率高。
2 无桥PFC电路原理2.1 无桥升压的实现本文无桥PFC电路选用了2只电感、2只开关管和2只快恢复二极管。
该电路的工作原理如图1所示，驱动开关管Q1和Q2的信号相同，开关管同时导通或同时关断，交流输入电压正半周期内，当Q1开通时，电流经Q1流过二极管D1给电感L1、L2储能;当Q1关断时，电流经二极管D3和二极管D1给电感L1、L2储能，此时电感L1、L2和输入电压共同给负载供电。
同理，负半周期时，电感电流反向，开关管Q2与二极管D4工作，不再重复叙述。
该无桥PFC二极管D1和D2为电流的回路提供了通道，Q1和Q2只作为高频开关，由于使用了两个电感，电流流向具有不确定性。
若开关管选用MOSFET，MOSFET具有体二极管，体二极管和低频二极管可能同时导通，增加了不稳定因素，因此采用不带体二极管的IGBT。
单周期临界导通PFC转换器控制模式及关键技术研究
单周期临界导通PFC转换器控制模式及关键技术研究单周期临界导通PFC转换器控制模式及关键技术研究随着能源需求的不断增加和环境保护的重要性日益凸显，功率因数矫正（Power Factor Correction，简称PFC）技术在电力电子转换器中变得越来越重要。
单周期临界导通PFC转换器是一种常见的用于提高功率因数的电源模块，具有成本低廉、体积小、效率高的特点。
本文将对单周期临界导通PFC转换器的控制模式及关键技术进行研究。
单周期临界导通PFC转换器的控制模式主要有两种：电流控制模式和电压控制模式。
在电流控制模式下，转换器通过控制输入电流来实现功率因数矫正。
该模式下，输入电流与输出电压之间存在一定的相位差，可以通过谐振电感和电容实现电流的平滑。
电流控制模式需要保持输入电流在正半周期是恒定的，然而随着负载变化，控制难度较大。
电压控制模式下，转换器通过控制输入电压来实现功率因数矫正。
该模式下，输入电流与输出电压之间的相位差较小，可以通过瞬态响应较好的采样环节实现电压的平滑。
电压控制模式相较于电流控制模式更容易实现，但需要保持输出电压的恒定。
单周期临界导通PFC转换器的关键技术主要有三个方面：开关技术、控制策略和谐振电路设计。
开关技术是指在转换器中采用的开关元件的选择和控制方式。
通常使用的开关元件包括金属氧化物半导体场效应管（MOSFET）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）等。
选择合适的开关元件可以提高转换效率和功率密度。
控制策略是指用于控制转换器工作状态的算法和方法。
常见的控制策略包括模拟控制、数字控制、模糊控制等。
合理选择控制策略可以提高功率因数矫正效果和稳定性。
谐振电路设计是指用于平滑输入电流或输出电压的谐振网络。
谐振网络的设计需要考虑参数的匹配和交流传输特性，以实现良好的功率因数矫正效果。
单周期临界导通PFC转换器在实际应用中还存在一些挑战和发展方向。
首先，转换效率和功率因数矫正效果之间存在着一定的矛盾。
单周期控制PFC
1.单周期控制原理（以BUCK为例）/link?url=Zbv-UCh7K0aOFr7QMsYNc9o5JgcESFzvHsrsBX_iwveEuST3x LQBJKcWkjoTLh6pGyk1LC-X4RTpYu5MOsNBt8WJ-LJV8EswukQOP_nxqve2.PFC含义：所以现代的PFC技术完全不同于过去的功率因数补偿技术，它是针对非正弦电流波形畸变而采取的，迫使交流线路电流追踪电压波形瞬时变化轨迹，并使电流和电压保持同相位，使系统呈纯电阻性技术（线路电流波形校正技术），这就是PFC（功率因数校正）。
所以现代的PFC技术完成了电流波形的校正也解决了电压、电流的同相问题。
控制方法：/link?url=4iwH0V1j4WBuIpzjyk6JInCJYge4W0D4c3DBGlfkaYZrLlc QT2R2gZk0Gzn4aEBEjYUtUFvW2UbpIWKHZyjW_AnhUZAwE6snkiPiJQRIAb7原理：/link?url=LjHmZXNEmu3gIwDldxud7KuU1JPKxL06_pnsAlD3Tl-nfAa0A8t6l 85OlpeNmsopmLINkbrjxC0y9pTfzUBoELpdzLP94rUOUfqJwNBL6sq平均电流型APFC设计与仿真：/link?url=VQWAuzsBCacWhLb9wnAd0e0bH-uzGZZ-QoHuY7Hd6oxCcGkC GalNi_vB8dU57zvATItdZD7oEL9d-tx6eXRFXtCmcASSRFaGRnXUlY8zabO最常用传递函数详解:/link?url=xwUgI0vVnLhwwPBumwzw8djBTX17si-A8EnfUokVXJf6oHBD1tF yKd9UsxOdzRIcTgP1YPQ1vvFqel2DAOsCatKJ_y0WbMr04goEZtFfESy3. 单周期控制Boost PFC变换器分析与设计/s?wd=paperuri%3A%282937d385425e59bd0f238f44a1625d44%29&filter=sc_long_sign&tn=SE_xueshusource_2kduw22v&sc_vurl=http%3A%2F%%2 Fp-9199961163578.html&ie=utf-8&sc_us=16282880163791734878。
功率因数校正论文：单周期控制软件开关boost变换器pfc技术的研究
功率因数校正论文：单周期控制软件开关Boost变换器PFC技术的研究【中文摘要】开关电源是为用电设备提供直流电源的一种电力电子装置,获得越来越广泛的应用。
但由此产生的网侧输入功率因数降低和谐波污染等问题也日趋严重,功率因数校正(Power Factor Correction, PFC)技术可有效地减少网侧输入电流谐波含量并提高电源功率因数,正成为电力电子研究的热点之一。
在各种用于PFC变换器的电路拓扑中,Boost变换器因其拓扑结构简单、变换效率高、控制策略易实现等优点,被广泛应用于PFC电路中。
Boost PFC变换器根本都是工作于不连续导电模式(Discontinuous Conduction Mode, DCM)和连续导电模式(Continuous Conduction Mode, CCM)。
目前,大多采用平均电流控制来到达功率因数校正的,但平均电流控制中需要检测输入电压、电感电流、输出电压,并且使用乘法器来实现,使得系统控制复杂,投资增加。
单周期控制技术和软开关技术都是近些年来被提出的用于PFC的新型技术,单周期控制(One Cycle Control, OCC)作为一种新型的控制方式在功率因数校正(Power Factor Correction, PFC)电路中得到广泛地应用。
单周期控制是一种新兴的非线性控制技术,与传统线性控制相比,它考虑到了开关非线性的影响,更适合对开关变换器的控制,能使系统有更快的动态响应、更强的鲁棒性和更好的输入波动抑制特性,并且单周控制PFC技术不需要乘法器,无需采样输入电压,简化了控制电路的设计。
而软开关技术的应用对于降低开关损耗,进而提高开关频率,无疑起到极为重要的作用。
本文采用的基于单周期控制的软开关Boost PFC变换器,在深入分析了单周期控制原理的根底上,将无源无损软开关技术应用于Boost PFC变换器中。
本文第二章详细介绍了无源无损软开关的工作过程,第三章主要分析了用单周期控制的Boost结构有源功率因数校正电路,推导出单相Boost结构APFC的单周期控制方程,并用根本的电路实现这种控制,和其他的APFC控制电路相比,电路结构大大简化。
PFC工作原理和控制方法Word版
PFC工作原理和控制方法2010-12-15 14:46 分类：电源知识PFC不是一个新概念了，在UPS电源要运用地较多，而PC电源上很少见到PFC电路。
PFC在PC电源上的兴起，主要是源于CCC认证,所有需要通过CCC认证的电脑电源，都必须增加PFC电路。
PFC就是“功功率因数校正”的意思，主要用来表征电子产品对电能的利用效率。
功率因数越高，说明电能的利用效率越高。
PC电源采用传统的桥式整流、电容滤波电路会使AC输入电流产生严重的波形畸变，向电网注入大量的高次谐波，因此网侧的功率因数不高，仅有0.6左右，并对电网和其它电气设备造成严重谐波污染与干扰。
早在80年代初，人们已对这类装置产生的高次谐波电流所造成的危害引起了关注。
1982年，国际电工委员会制订了IEC55－2限制高次谐波的规范（后来的修订规范是IEC1000－3－2），促使众多的电力电子技术工作者开始了对谐波滤波和功率因数校正（PFC）技术的研究。
电子电源产品中引入PFC电路，就可以大大提高对电能的利用效率。
PFC有两种，一种是无源PFC（也称被动式PFC），一种是有源PFC（也称主动式PFC）。
无源PFC一般采用电感补偿方法使交流输入的基波电流与电压之间相位差减小来提高功率因数，但无源PFC的功率因数不是很高，只能达到0.7~0.8；有源PFC由电感电容及电子元器件组成，体积小，可以达到很高的功率因数，但成本要高出无源PFC一些。
有源PFC电路中往往采用高集成度的IC，采用有源PFC电路的PC电源，至少具有以下特点：1）输入电压可以从90V到270V；2）高于0.99的线路功率因数，并具有低损耗和高可靠等优点；3） IC的PFC还可用作辅助电源，因此在使用有源PFC电路中，往往不需要待机变压器；4）输出不随输入电压波动变化，因此可获得高度稳定的输出电压；5）有源PFC输出DC电压纹波很小，且呈100Hz/120Hz（工频2倍）的正弦波，因此采用有源PFC的电源不需要采用很大容量的滤波电容。
单周期控制三电平PFC的研究
I
单周期控制三电平 PFC 的研究
ABSTRACT
Power factor correction (PFC) technology is being widely used in on-line UPS systems nowadays. The input power factor of the UPS is of importantance, which reflect the utilization efficiency of AC power and the harmonics. Therefore, high power factor is being considered more and more important. In this paper, a one-cycle controlled (OCC) three-level Boost PFC converter used for the front end of the half-bridge inverter UPS systems is discussed. This three-level PFC topology is simple to realize, and has small THD, low switching loss and high efficiency. The one-cycle control technique is a novel pulsed nonlinear control technique, which achieves controlling of the average value of the variables to meet the control goal in one switching cycle, and provides fast dynamic response and good input-perturbation rejection. The key compenents of OCC circuit are an integrator and a comparator. Analog integrator is used for its high speed at present. At first, the basic working principle of the three-level PFC is studied, and the small signal model of the circuit is researched. The feasibility of the system is analyzed after discussing the principle of one-cycle controlled PFC converter. A prototype based on analog IC IR1150S which uses OCC technique is built and the technique of designing the converter is offered. Experimental results show that this system is simple, reliable, and it has low THD, high PF and can realize stable and balanced postive/negative DC bus voltage. With the development of digital technique, more and more control algorithms can be implemented by the digital signal processor (DSP). Principle of digital control to realize OCC is discussed in this paper. At last, a prototype based on TMS320LF2407 is built, and the hardware design and the software design are present, furthermore, the main program flow chart is given. The control technique of half-bridge UPS system based on DSP is also studied. Key Words：UPS, Power Factor Correction, Three-level, One-Cycle Control, Digital Control
单级PFC电路介绍
单级PFC电路介绍电源因数是指输入电流与输入电压的相位差之间的余弦值，其范围介于-1到1之间。
传统的非纠正型电源状况下，输入电流与输入电压之间的相位差会非常大，这样会导致电源因数较低，对电网产生较大的电流谐波，从而影响其他电器设备的正常工作。
单级PFC电路通过纠正输入电流与输入电压之间的相位差，来改善电源因数。
其基本原理是利用一个半桥电路，将输入电压分成两个互补的半周期信号，然后通过一个LC滤波器对其进行滤波。
滤波后的信号将作为开关管的控制信号，来完成功率因数的纠正。
下面是单级PFC电路的基本结构：1.输入级：单级PFC电路的输入级通常由一个整流桥和一个电容滤波器组成。
整流桥将输入的交流电压转换为直流电压，并经过电容滤波器以减小电压的纹波。
2.控制级：控制级通常由一个控制回路和一个功率开关组成。
控制回路通过监测输入电压和输入电流之间的相位差，来调节功率开关的导通角度。
控制回路通常使用PWM（脉宽调制）技术，通过调整开关管的导通时间来保持输入电流与输入电压之间的相位差接近零。
3.输出级：输出级通常由一个输出滤波器和一个直流电压稳压器组成。
输出滤波器用于减小输出电压的纹波，直流电压稳压器用于保持输出电压的稳定性。
1.改善电源因数：通过纠正输入电流与输入电压之间的相位差，单级PFC电路能够使电源因数接近1，有效地减小对电网的谐波干扰，提高系统的效率和可靠性。
2.降低能耗：当电源因数接近1时，电网上的功率因数校正装置不需要消耗额外的能量来纠正功率因数，从而降低了整个系统的能耗。
3.提高设备的寿命：电源因数的改善可以减小电网上的谐波干扰，降低电器设备的故障率，提高设备的寿命。
4.符合国际标准：很多国家和地区都对电源因数有相关的法规和标准要求。
通过使用单级PFC电路，可以满足这些法规和标准，确保产品的合法销售和使用。
1.成本：与传统的非纠正型电源相比，单级PFC电路的成本更高，主要是因为该电路需要额外的控制电路和滤波电路来实现功率因数的纠正。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
单周期控制PFC电路研究及芯片应用介绍（Ｒｙａｎｗｏｎｇ＠ａｓｔｅｃ－ａｓｉａ．ｃｏｍ）摘 要：目前一些新型功率因数校正芯片使用的单周期控制技术（One-Cycle Control，OCC）无需传统PFC 芯片所需的模拟放大器、输入电压采样，以及固定的三角波振荡器。
大大简化了PFC电路的设计和缩小了装置体积，为电源PFC级提供了简便、灵活、高密度的解决方案。
本文详细分析了新型单周期控制PFC电路的原理及电路实现并介绍了两种使用了单周期控制技术的PFC芯片。
通过实验验证了单周期控制是一种简便易用而且性能优异的PFC控制方法。
关键词：功率因数校正；单周期控制；IR1150S；ICE1PCS01；Power Factor Correction Circuits Based On One-CycleControl TechniqueWANG Fan WANG Zhi-qiang(Electric Engineering College， South China University of Technology， Guangzhou 510641 China) Abstract：Nowadays new generation Power Factor Correction circuits based on "One-Cycle Control (OCC)" technique deliver the high performance of Continuous Conduction Mode (CCM) PFC. OCC does not need the traditional analog multiplier, AC line sensing or fixed oscillator ramp. This paper analysis the theory of OCC and introduce two kinds of PFC ICs using OCC technique. The experiments show both the flexibility and good performance of them.Keywords：Power factor correction; One-Cycle-Control; IR1150S; ICE1PCS010 引言开关电源以其效率高，功率密度大而在电源领域中应用越来越广。
但传统的桥式整流，大电容滤波的开关电源存在一个致命的弱点：低功率因数，一般为0.45～0.75。
而且其无功分量基本上为高次谐波。
目前各国都对开关电源装置的输入谐波要求制定了标准，多数开关电源都需要加装PFC级来满足功率因数以及谐波含量的要求。
然而，传统功率因数矫正电路技术复杂、设计步骤繁琐、所需元件多、体积大而且成本高，例如使用经典的UC3854芯片开发的PFC电路。
因此设计时其往往要在性能和成本之间进行折衷。
近年来单级PFC的研究集中于如何简化传统的PFC控制电路结构，避免对输入电压采样和使用复杂的模拟乘法器。
文献[1]中提出的单周期控制（One-Cycle Control，OCC）的PFC电路很好的解决了这个问题。
目前已有两种基于单周期控制的PFC芯片，它们不仅简便可靠，而且外围所需元件少。
为PFC 电路的设计提供了一种全球适用的优秀解决方案。
1 单周期控制技术分析1.1 单周期控制PFC 电路的原理及电路实现PFC 电路的控制目的是要使电感电流g i 的低频波形（50Hz 或60Hz）跟随整流后的输入电压波形g v ，同时又要保持输出电压为o V （允许一定纹波）。
若控制电路的控制策略满足了电感电流与输入电压成比例且相位一致，整个变换器可以等效为一个电阻e R 。
则：g e g v R i =× （1）式中：e R 为PFC 变换器的等效电阻g i 为电感电流瞬时值g v 为整流后的半波正弦输入电压瞬时值对于Boost PFC 变换器来说，其输入电压、输出电压和开关管占空比d 的关系为：()1g o v V d =×− （2）合并式（1）和式（2）可得：()1e g o R i V d ×=×− （3）定义s R 为PFC 变换器中电流检测电阻。
将式（3）两边同乘以s R 可得：()1o ss g eV R R i d R ××=×− （4） 令o sm eV R V R ×=，化简并整理：m g s m V i R V d −= 或 g s m i R V d = （5）式中1d d =−为开关管的关断占空比。
该式即为单周期控制PFC 电路最重要的数学模型。
m V 在理论上是与o V 成比例的直流电压，若占空比d 或d 可以满足式（5），则可以保证电感电流g i 与半波正弦输入电压g v 一致，实现PFC 功能。
设变换器的开关周期为T，构造单周期控制方程组：01()() 0 12() 02m g s dTm V t V i t R TV t V d t Tττπ=−<<⎧⎪Ι ⎨=<<⎪⎩∫ （5） 或者：01()() 0 12() 02g s dTm V t i t R T V t V d t Tττπ=<<⎧⎪ΙΙ ⎨=<<⎪⎩∫ (6) 控制方程组有式（5）和式（6）两种类型，它们分别对应着控制开关管开通占空比和控制开关管关断占空比。
它们在电路实现上最关键的区别就是式（5）控制方程对应的电路中时钟信号CLOCK 是开关管开通的控制信号，而式（6）的电路中时钟信号CLOCK 是开关管关断的控制信号。
所以也将式（5）的控制模式称作“后沿调制”，式（6）的控制模式称作“前沿调制”。
由控制方程组可知，只要通过电路实现1()V t 和2()V t 的比较即可确定占空比d 和d 。
g i 可通过采样输入电感电流获得。
而2()V t 中的积分项是由带有复位开关的积分环节实现的。
1.2 单周期控制PFC 电路的工作模式及特点图1和图2分别给出了基于Boost 拓扑的“后沿调制”模式单周期控制PFC 电路和关键波形。
图1 基于Boost 拓扑的“后沿调制”型单周期控制PFC电路图1中输出电压oV通过电阻aR和bR分压后接入误差放大器OP1反向输入端,通过PI调节得到控制电压mV。
mV一路与电感电流检测信号()g si t R运算得到1()V t，另一路经过带有复位开关的积分器得到2()V t。
之后1()V t与2()V t接入比较器COMP进行比较，以确定开关管占空比d。
d1t2t图2 “后沿调制”型单周期控制PFC电路波形图参考图2的波形，一个周期内的工作状态如下所述：首先1t时刻时钟CLOCK产生的脉冲将RS触发器置位。
Q端输出高电平，通过驱动电路开通开关管。
同时，运放OP3构成的积分器工作，三角波2()V t开始上升。
直到2t时刻2()V t达到1()V t的幅值，比较器COMP翻转输出高电平将RS触发器复位。
Q端输出低电平，开关管关断。
直到下一个周期初始CLOCK时钟来临（3t时刻）又开始重复上述过程。
图3与图4分别给出了基于Boost拓扑的“前沿调制”模式单周期控制PFC电路和关键波形，其工作模式与“后沿调制”模式本质相同，故不再累述其工作过程。
下面对两种工作模式的特点和区别做出说明。
QVsR()gei t RQ mV V图3 基于Boost 拓扑的“前沿调制”型单周期控制PFC电路3tddT∫()ge s×图4 “前沿调制”型单周期控制PFC电路波形图“后沿调制”型单周期控制和大多数普通的PWM控制方式一样是通过调制开关管的开通占空比d来实现所需控制的。
这种控制方式中时钟信号CLOCK是用来触发开关管驱动的上升沿，而驱动的下降沿则是通过比较器来触发的。
而“前沿调制”型单周期控制模式固定开关管的关断时刻，调整开关管的开通时刻来实现的。
可以简单的看作是通过调制开关管的关断占空比d来达到控制目的。
由两种调制模式的波形图可以看出，“后沿调制”模式中1()2()V t V t=时对应了电感电流达到了该周期内的最大峰值，也就是说该种控制模式是一种峰值电流模式控制。
而且之需要开关管的电流参与比较，即可确定开通占空比d。
“前沿调制”模式中，当电感电流下降到与mV的积分电压相交时，比较器反转触发了开关管驱动的上升沿。
这种模式理论上只需要电感电流的下降沿即Boost电路中二极管电流即可确定关断占空比d。
但是实际使用中，若只采样二极管电流，则在电路启动时刻图3-7中比较器COMP的正向输入端将无任何信号，比较器COMP的输出一直为高，开关管一直导通。
不过如果采样全电感电流则不会遇到这个问题。
所以“前沿调制”型单周期控制PFC电路若考虑只采样二极管电流就需要设计一个完善的启动电路。
2 单周期控制PFC芯片介绍目前使用了单周期控制技术的功率因数校正芯片只有两种，分别是2003年英飞凌（Infineon Technologies AG）推出的ICE1PCS01和2005年国际整流器公司（International Rectifier）推出的IR1150S。
ICE1PCS01采用了“前沿调制”单周期控制技术，而IR1150S采用了“后沿调制”技术。
它们均为8脚封装，在管脚定义和使用方式上都极为相似。
2.1 “前沿调制”型单周期芯片—ICE1PCS01ICE1PCS01是一种平均电流模式控制的PFC芯片。
它采用8脚封装，比传统的基于乘法器的平均电流模式芯片要简单很多，而且无需输入电压的采样。
以下为ICE1PCS01的一些主要特性[4]:z85V～265V宽线电压输入范围z平均电流模式控制，降低电感电流纹波及EMI z通过调节外置频率设定电阻，工作频率可以在50kHz-250kHzz单周电流峰值限制 z输出过压、欠压、开路保护等z增强性的动态响应z可限制启动电流的软启动功能表1 ICE1PCS01的管脚功能说明ICE1PCS01的内部结构和图3给出的“前沿调制”控制的原理图基本一致，但也有些在实际应用中的改动，下面就对其特点作补充说明： 一般在PFC电路中电流采样获得的是与电感电流成比例的负电压。
该电压输入ICE1PCS01的ISENSE脚后接入内部跨导运放OTA的正向输入端，跨导运放和ICOMP脚外接的补偿电容icompC构成一个滤波环节，将输入ISENSE的带有纹波的、反映电感瞬时电流的电压波形滤波为一个反映电感平均电流的正向电压波形，之后再与mV积分形成的锯齿波比较。
ICE1PCS01芯片内部输入比较器COMP正向输入端的信号和图3中的理论控制模式有所不同。