考慮到使用 CT 采樣電流來做 TCM 的負向電流判斷來做 TOFF 的標志，這種依靠檢測電感電流的 ZCD 來刷新開關(guān)周期的方法比較麻煩。我就一直在思考能否不依靠采樣電感電流的方向來實現(xiàn) TCM 的 TOFF 時間控制的方法。

對于 CRM 模式的 BOOST 型 PFC 來說，我們根據(jù)輸入電流的的瞬時值可以很容易計算出 TON 階段電感電流的峰值，繼而也可以很容易的計算出電感電流下降到零所需的時間?？梢娤聢D所示，再根據(jù) Coss 電荷量即可計算出實現(xiàn) ZVS 所需要的 TR 和 TS2 時間，把 TON+TOFF+TR+TS2 的時間加起來就等于一個開關(guān)周期。

依據(jù)這個方法，如果我們能在當前開關(guān)周期的上一個開關(guān)周期里計算出下一個開關(guān)周期的周期長度，我們就能直接寫入 C2000 的 EPWM 模塊的 TBPRD 寄存器。這樣，在當前這個周期中，EPWM 模塊就可以直接載入已經(jīng)計算好的周期長度，從而實現(xiàn) CRM PFC 的變頻率控制方法。然后要依靠電流內(nèi)環(huán)來計算得到 duty 大小，這樣我們就能在控制中計算得到占空比和開關(guān)頻率，而無需再對電感電流的方向采樣判斷 ZCD 后來實現(xiàn)控制。

因此在上文中我提出的這種實現(xiàn)方法，只需在 DSP 中計算得到 TON 和 TOFF 以及為了實現(xiàn) TCM 模式而計算的 TR+TS2 時間長度。其中 TR+TS2 的計算我在下篇文章再說，在這里我先給他們一個隨正弦周期變化的擬合量，雖不準確但是省時省力，下文將不過糾結(jié)這一個點。所以我們的注意力應該要放在如何得到 TON 和 TOFF 長度，TON 其實比較容易得到，因為更新到 EPWM 模塊的 CPM 寄存器中就是 TON 的值。再根據(jù) TON 和輸入 AC 電壓的瞬時值計算出電感電流的峰值，再利用 TOFF 時間電感電流下降到零，來計算 TOFF。到這里，其實我們很容易的就得到了 TON+TOFF 的時間，如果是谷底開關(guān)模式，到這里就算完事了，TCM 控制就 TON+TOF+TR+TS2，這樣也得到了一個完整的開關(guān)周期長度。則有簡單的計算過程：

TON 和 TOFF 的變化：

理想情況下 CRM 的開關(guān)頻率：

當然要說的是，在實際工程中還需要考慮到 Coss 的問題，只是本文的理論計算和仿真就沒有考慮這么多。閉環(huán)控制的實現(xiàn)：采樣電壓電流雙閉環(huán)模式控制，電壓外環(huán)的輸出乘以輸入 AC 電壓后給到電流內(nèi)環(huán)的給定，然后采樣 AC 輸入電流來做控制。這里必須要說的是，在實際工程中因為輸入有 EMI 濾波器，所以即使電感電流是三角波也會被濾波的不錯，采樣電流后即可控制。在仿真模型中因為我前面沒有加入濾波器，所以采樣的電流是個三角波，需通過較大時間常數(shù)的濾波器抑制后才能得到低頻 AC 正弦電流波，而且把三角波濾平需要的時間常數(shù)較大，所以考慮閉環(huán)控制性能后，使用 1e-4 的時間常數(shù)的濾波器來對電感電流的三角波進行低通濾波器。

模型介紹：在這個模型中暫時沒有加入 TCM 的實現(xiàn)，也沒有考慮 VAC RMS 的前饋，僅是對不使用電感電流的 ZCD 來做 CRM 控制實現(xiàn)。

上文說明了仿真中因為 CRM 的三角波電流比較難以濾波為平滑的 AC 電流波形，所以電流內(nèi)環(huán)上會有一些振蕩，我相信在實際上是可以解決這問題。占空比控制由電流內(nèi)環(huán)的 PI 輸出，開關(guān)頻率由 TON+TOFF 計算得到，并在 AC 過零點附近限制了開關(guān)頻率：

由于在仿真環(huán)境中，不能直接讀寄存器得知 TON 時間，所以我用電流環(huán)的指令*2 來做 IPK 點，然后用 IPK 根據(jù)電感量和輸入輸出電壓來計算 TON 和 TOFF，其原理已經(jīng)在上面介紹。

PWM 模塊的實現(xiàn)：可以說 CRM 控制的關(guān)鍵就是變頻，而且可以調(diào)整 duty 的 PWM 模塊。我之前一直是被模擬控制限定了思路，一直沒有找到比較好的 PWM 發(fā)波實現(xiàn)方法。但是在上個星期的三相 LLC 的仿真模型建模過程中，我發(fā)現(xiàn)了使用外置復位的積分器的來產(chǎn)生斜坡的辦法，通過切割這個斜坡就可能得到 duty，于是 CRM 的 PFC 的 PWM 模塊就搭好了。對外置復位的積分器的解釋可以參加這篇文章：《一種三相 LLC 的閉環(huán)仿真模型的實現(xiàn)方法》

運行：

電感電流過零

小結(jié)：

本文作為我研究 TCM PFC 的第二階段的輸出，提出了一種不采樣電感電流 ZCD 來實現(xiàn) CRM 的方法，這里要感謝Jizhe Wang 博士的論文的理論依據(jù)，我只是站在巨人肩上。

依據(jù)這個方法，可以很容易的在 DSP 中實現(xiàn) CRM 的控制，由于事先知道了開關(guān)周期長度 TBPRD，所以可以很容易的實現(xiàn)兩相甚至是三相 CRM 的控制。對比使用電感電流 ZCD 來刷新開關(guān)周期不知道周期長度的方法，這種可以說是相當?shù)暮唵巍?br /> 責任編輯:pj