本期接著建模PFC芯片，單周期平均電流控制英飛凌ICE系列，這里以1PCS01作為建模參考芯片，2PCS01和3PCS01整個(gè)系列控制方式都是一樣的。單周期平均電流控制應(yīng)用越來(lái)越廣泛，不僅是傳統(tǒng)的有橋PFC可以應(yīng)用，為了提高效率的無(wú)橋PFC數(shù)字控制應(yīng)用也越來(lái)越多。單周期控制省略了傳統(tǒng)控制芯片的乘法器和電壓采樣，大大簡(jiǎn)化了外圍元件電路，其中平均電流控制增強(qiáng)了電路的抗擾性。幾乎所有的PFC校正電路都是等效輸入電壓和電流的線(xiàn)性關(guān)系校正，也就是負(fù)載成阻性，電流能夠有效跟蹤電壓，ICE的控制核心也是這樣，那么它是如何建立輸入電流和電壓的關(guān)系的了：

我們都知道在輸入電壓峰值處即穩(wěn)態(tài)的時(shí)候有Don=（Vo-Vin）/Vo,電流連續(xù)，所以Vin=Vo*Doff，我們需要得到的是Vin和電流的線(xiàn)性關(guān)系，Vo是常數(shù)，那么我們需要的到關(guān)系就是Doff和電流的線(xiàn)性關(guān)系，即Doff=k*iL，一切工作圍繞K值去進(jìn)行。

在連續(xù)模式中，每個(gè)開(kāi)關(guān)周期的結(jié)束，會(huì)有一個(gè)直流偏置電流，這個(gè)偏置電流在輸入電壓達(dá)到峰值處，累計(jì)到最大值，之后隨著輸入電壓過(guò)零，偏置電流也恢復(fù)到零，電感磁復(fù)位。偏置電流由電感充電和放電兩部分：

只需要建立iL和Doff之間的傳遞函數(shù)關(guān)系即可，就形成了整個(gè)電流閉環(huán)回路，根據(jù)芯片資料，我們可以看到，芯片采樣了電感電流，并且將帶有紋波的電感電流經(jīng)過(guò)濾波放大之后，得到平均的電感電流Vicomp,和三角波進(jìn)行切割，進(jìn)而得到Doff，反之就是驅(qū)動(dòng)占空比。

整個(gè)工作原理就是，鏡像電流I1和電壓環(huán)輸出的數(shù)據(jù)M1相乘，在跨導(dǎo)運(yùn)放的負(fù)端會(huì)有一個(gè)電壓，進(jìn)而跨導(dǎo)運(yùn)放輸出電流對(duì)電容Cicomp進(jìn)行充電，產(chǎn)生Vicomp電壓。

這個(gè)模塊的主要功能是將具有開(kāi)關(guān)成分的電感電流濾波成平滑的電流，也就是Cicomp的選取決定了濾波器的截止頻率，設(shè)定截止頻率為fil，則電容容量

由于開(kāi)關(guān)頻率都是幾十K赫茲，截止頻率一般選取1/3~1/5左右，截止頻率依然會(huì)是K級(jí)別，對(duì)于整流后的100Hz來(lái)說(shuō)，幾乎沒(méi)有任何衰減作用，在100hz處

我們就得到了成比例的 iL值。

Ramp就是三角波，Ramp的幅值是電壓環(huán)提供的M2和一個(gè)常數(shù)9.183的乘積，也就是隨著電壓環(huán)的變化，三角波幅值是變化的，增益

我們就建立了Doff和iL的關(guān)系即：

我們將電流環(huán)的傳遞函數(shù)補(bǔ)充完整：

M1和M2是通過(guò)電壓環(huán)的輸出計(jì)算出來(lái)的，規(guī)格書(shū)給出了如下對(duì)應(yīng)值：

根據(jù)這些對(duì)應(yīng)點(diǎn)，需要擬合關(guān)系曲線(xiàn)，用實(shí)際PSIM器件建模非常復(fù)雜，我們直接在PSIM里面用程序代替，每?jī)蓚€(gè)點(diǎn)之間擬合直線(xiàn)，通過(guò)任意Vcomp計(jì)算出M1和M2的值。

Vcomp是電壓環(huán)的輸出，規(guī)格書(shū)如下：

參考電壓是5V，也是經(jīng)過(guò)一個(gè)跨導(dǎo)給Vcomp腳的補(bǔ)償電路充電，跨導(dǎo)42uS,當(dāng)Vsense腳電壓小于4V，處于緩起狀態(tài)，以10.8uA的電流給補(bǔ)償電路充電，直到Vsense大于4V跳出緩起狀態(tài)。由于電壓環(huán)帶寬太低，增加了一個(gè)增強(qiáng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的功能，當(dāng)Vsense低于4.75V時(shí)，會(huì)額外去增加電壓環(huán)的輸出，增加值最大為2，當(dāng)Vsense大于5.25V時(shí)，電壓環(huán)會(huì)減小輸出，最多減去4.直接跳過(guò)電壓環(huán)補(bǔ)償，加快動(dòng)態(tài)響應(yīng)。

電壓環(huán)

電流環(huán)

PWM發(fā)波

原理圖

搭建原理圖電路仿真，波形如下：

120Vac輸入

220Vac輸入

264Vac輸入