基于直接电流控制的并联型PFC变换器研究

电压环PI调节后的误差在直流侧电压稳态工作点附近相当于一阶积分环节。由此可得直流侧电压控制的闭环传递函数框图，如图5b所示。其闭环传递函数为：

Kp，K1取值时主要考虑系统的稳定性。Kp值较大，会使电源电流指令信号畸变，从而使实际电流波形畸变。因此Kp值不宜大，主要靠积分调节得到平滑的误差调节信号，消除系统静差。

5 实验验证
样机相关参数如下：电源电压220 V／50 Hz，直流侧电容2 200μF，交流侧电感1 mH，直流侧电压基准400 V，开关频率20 kHz，负载由线性负载(cosφ=0．75)和非线性负载(二极管整流桥接感容滤波负载)组成。
图6示出电源电压us、补偿后电源电流ic、负载电流iL、逆变器补偿电流ic的实验波形。

由图可见，系统带不同性质的负载时，补偿前电源电流与电源电压存在相位差，或者电源电流本身波形有畸变，或两种问题兼而有之。补偿后电源电流与电源电压相位一致且电源电流正弦化，提高了输入端功率因数。

表1示出不同负载情况下实验结果对比。可见，系统接感性负载时，逆变器引入了开关次谐波，补偿后THD大于补偿前，但在允许范围内；接其他负载时，补偿后THD大幅降低。补偿后功率因数λ接近于1，能够实现单位PFC。

6 结论
此处阐述了并联型PFC的工作原理，对主电路、控制电路参数的选取进行了详细分析与设计，并进行了实验研究。实验结果表明，并联型PFC系统具有良好的补偿效果和PFC性能。
直接电流控制的并联型PFC系统具有以下优点：①由于采用直接电流控制，无需对谐波和无功电流进行检测分析，控制电路简单；②并联型结构中，PFC变换器无需处理AC／DC变换的全部功率，只需处理谐波和无功功率，装置容量小，损耗低；③由于采用并联型结构，可采用多个逆变桥并联或级联，通过适当的控制策略在较低的开关频率即可达到较高的等效开关频率。