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申请/专利权人：哈尔滨工业大学(威海)

摘要：本发明公开了一种多模式自适应切换的图腾柱PFC数字控制方法，涉及开关电源技术领域。本发明建立CCM及DCM模式下的小信号模型；并基于小信号模型得到电压控制环路的开环传递函数，利用零极点补偿，设计补偿环节；其次，为得到合适的工作模式分界点，根据电路参数及设计要求合理选取固定关断时间；然后，利用过零检测信号判断电路的工作模式；并基于模式判断，对不同的工作模式采用不同的处理方式，计算得到一个开关周期内开关管的导通时间；最后，利用数字控制将得到的导通及关断时间输出为PWM波形，实现多模式运行。本发明实现图腾柱PFC的多模式自适应切换运行，综合不同工作模式的优点，实现图腾柱PFC变换器全负载范围高性能，拓宽其适用场景。

主权项：1.一种多模式自适应切换的图腾柱PFC数字控制方法，图腾柱PFC包括交流输入端、升压整流模块和输出滤波电容C；升压整流模块包括H整流桥、功率电感L和输出滤波电容，所述H整流桥包含相互并联的高频桥臂与低频桥臂，其中高频开关管S1为高频桥臂上管、高频开关管S2为高频桥臂下管、开关管S3为低频桥臂上管、高频开关管S4为低频桥臂下管，所述功率电感L一端连接交流输入端，另一端连接H整流桥高频桥臂中点，H整流桥低频桥臂中点连接交流输入另一端，输出滤波电容C与H整流桥并联；其特征在于，所述多模式自适应切换的图腾柱PFC数字控制方法的具体步骤为：步骤1，图腾柱PFC工作于电感电流连续及电感电流断续模式下建立小信号数学模型；步骤2，根据步骤1所述建立的小信号数学模型设计电压环路控制器，得到电感电流参考值；步骤3，根据图腾柱PFC的额定电路参数设计图腾柱PFC中高频开关管S1、S2的固定关断时间tc；步骤4，在图腾柱PFC电路中加入电感电流过零检测电路，得到电感电流过零检测信号，根据电感电流过零检测信号确定图腾柱PFC的工作模式；步骤5，根据步骤2所得电感电流参考值及步骤4所得的工作模式计算图腾柱PFC中高频开关管S1、S2的开通时间ton；步骤6，根据步骤3、步骤5所得关断时间tc及开通时间ton输出对应的PWM控制信号，该PWM控制信号用于控制图腾柱PFC中高频开关管S1、S2的开通与关断。

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