圖騰柱TCM控制原理解析

通過(guò)AC電壓的極性檢測(cè)，得到AC極性信號(hào)Sign(Vac)，即Polarity crossing Vac，送到DSP的GPIO口，軟件在依據(jù)正負(fù)半波來(lái)切換高頻管和工頻管的發(fā)波，正負(fù)半波的電流流向示意圖如下：

圖1 AC正負(fù)半波的不同電流路徑

圖5 Totem-pole PFC拓?fù)浼肮ぷ鞑ㄐ问疽鈭D

TCM控制的Totem-pole PFC拓?fù)淦潆姼须娏鞯墓ぷ鞑ㄐ螢槿切?，在一個(gè)開(kāi)關(guān)周期內(nèi)，可以分為5個(gè)階段，如圖5所示。其中ts1和ts2為上下橋臂換流的死區(qū)時(shí)間，忽略這兩個(gè)階段，其他三個(gè)階段工作情況為：

(1) ton期間，同步MOS管關(guān)斷，主MOS管導(dǎo)通。

(2) toff期間，主MOS管關(guān)斷，同步MOS導(dǎo)通。

(3) tr期間，同步MOS繼續(xù)導(dǎo)通，直到電流達(dá)到實(shí)現(xiàn)ZVS所需要的負(fù)電流Ir為止。

圖騰柱TCM控制原理

在AC正負(fù)半周，高頻MOS和低頻MOS的配置關(guān)系如下表所示:

表1 一個(gè)工頻周期內(nèi)MOS管配置表

該控制方案跟傳統(tǒng)的PFC控制最大的不一樣就是沒(méi)有電流環(huán)，PI電壓環(huán)的輸出經(jīng)過(guò)一個(gè)公式計(jì)算后直接輸出Ton就可以控制PWM發(fā)波，相當(dāng)于只有一個(gè)單電壓環(huán)控制。

整流MOS管的關(guān)斷靠CTR計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到Ton后自動(dòng)關(guān)閉，同時(shí)打開(kāi)同步管。而同步MOS管的關(guān)斷是靠電流下降過(guò)流ZCD觸發(fā)后并延遲Tr時(shí)間自動(dòng)關(guān)閉的，同時(shí)再打開(kāi)整流管。整流管的開(kāi)通時(shí)間Ton取決于計(jì)算結(jié)果，整流管的關(guān)斷時(shí)間取決于電感電流什么時(shí)候下降到-1A，續(xù)流管的Ton/Toff剛好相反；

圖6 PFC TCM控制框圖

審核編輯：湯梓紅