4 RHPZ 효과 및 솔루션

PFC가 DCM에서 작동할 때 전하 모드 제어를 위한 루프 보상은 단순합니다. 하지만 부스트 컨버터가 CCM에서 작동할 때는 RHPZ(Right-Half-Plane Zero)가 제어 루프에 나타나기 때문에 루프 보상이 힘들어집니다[3]. RHPZ는 제어 루프의 잠재적인 위상 여유에 부정적인 영향을 주는 위상 강하를 유도합니다. 방정식 7에서는 제어 루프의 소신호 모델을 다음과 같이 표현합니다.

R_LOAD가 PFC의 출력 부하인 경우 D는 펄스 폭 변조 듀티 사이클, ${\mathrm{\omega }}_0=\mathrm{ }\frac{{\mathrm{V}}_{\mathrm{O}\mathrm{U}\mathrm{T}}\mathrm{T}\left(1-\mathrm{D}\right)}{\mathrm{s}\mathrm{L}\mathrm{C}}$ 및 ${\mathrm{\omega }}_{\mathrm{z}}=\mathrm{ }\frac{{\mathrm{R}}_{\mathrm{L}\mathrm{O}\mathrm{A}\mathrm{D}}\mathrm{T}{\left(1-\mathrm{D}\right)}^2}{\mathrm{L}}$ .

방정식 7는 RHPZ ω_z를 분명하게 보여줍니다. 여기서 주파수는 부하, 부스트 인덕턴스 및 D(D는 입력 및 출력 전압에 따라 다름)에 따라 달라지며, 따라서 루프 보상이 매우 어려워집니다.

방정식 8은(는) ‌RHPZ를 제거하려기 위해 피드백 신호를 수정합니다.

그림 7은(는) 제어 법칙을 수정하며, 여기서 I _REF가 V _IN²이 아닌 V_IN으로 변조되는 것을 볼 수 있습니다.

그림 7 RHPZ를 제거한 후 PFC에 대한 전하 모드 제어 법칙.

이 수정을 적용하면 방정식 9은(는) 제어 루프의 소신호 모델을 다음과 같이 표현합니다.

RHPZ가 사라지고 식이 1차식이 되어 보상하기 매우 쉬워집니다.

그림 8은(는) 시뮬레이션을 통해 새로운 제어 알고리즘의 검증과 시누소이드 입력 전류 파형을 달성하는 방법을 보여줍니다.

그림 8 시뮬레이션 결과: 시누소이드 입력 전류 파형