峰值电流控制法：掌控电流波峰高峰

图7-6 峰值电流控制法的功率因数校正电路

图7-6为峰值电流控制法的原理电路图，该电路是实现开关电源和电子镇流器有源功率因数校正的基本电路。开关管采用MOSFET，它的漏极电流I_s被检测后转换为电压信号V_g，然后送入比较器C_b，基准电流值z由乘法器M输出提供。乘法器M有两个输入信号，一个是x，另一个为y。输出电压的采样值N_o/H与基准电压V_ref进行比较后，其差值为x信号；y电压信号是桥式整流输出的脉动电压经分压后得到的V_dc/K信号，与x信号一同进入乘法器M。

因为基准电流是双半波正弦电压，从电感输入的电流（I_L）的峰值包络线紧跟输入电压V_dc的波形。这样，输入电流与输入电压同相位，并且是一个完整的正弦波。该系统中的电压环路由分压器1/H、进行补偿作用的电压误差放大器A₁、乘法器M、电流比较器C_b以及驱动器D_r组成。此电路在保持功率因数近似于1的同时，也能使谐波含量下降到最低，稳定地输出电压。

峰值电流控制系统中含有两种频率的电流：一种是50Hz工频的基准电流i_L，另一种是被调节控制的高频输入电流i_p，如图7-7所示。图中的虚线为每个开关周期内的峰值电感电流的包络线。从图7-7清楚地知道，当电感电流的峰值与平均值很接近时，纹波电流很小。这就意味着，电感较大时，电感电流上升得缓慢，坡度较小。门极信号Vg控制着开关管VT高频调制的电感电流。当VT导通时，电感电流上升。此电流达到峰值后，比较器输出一控制信号，经驱动器Dr放大后使开关管VT关断，这时电感电流下降。到下一个开关周期时，VT再次导通，如此循环下去。特别指出的是，峰值电流控制法的开关频率是恒定的。在保持输入功率因数接近1的同时，使输出电压稳定。在图7-7中，当电感电流从零变化到最大值时，占空比D逐渐由大变小。在这个工频变化的半个周期内，占空比D从0.6变化到0.3，在此期间有可能出现谐波振荡，这是我们不希望看到的。为了防止这种谐波振荡出现，必须在比较器的输入端增加一个斜波补偿器R_i，以便使占空比在大范围内变化时不产生谐波振荡，使电路工作稳定，同时使输出电压保持稳定。(www.xing528.com)

功率因数校正采用峰值电流法带来了两个问题：一是高频空间的平均值与控制电感电流峰值之间的误差有时大有时小，无法满足使总谐波含量THD很小的目标要求；二是利用峰值电路电流控制开关，无疑为噪声的产生提供了条件，因此，开关管容易发热，电路损耗大。

图7-7 峰值电流控制法的电感电流波形图