3 交流压降技术挑战

要强调的第一个挑战是，在交流输入电压消失时会生成反向电流。由于图腾柱 PFC 拓扑中的所有开关都是双向的，因此在去除交流电源时，必须尽快关断作为同步整流器运行的 FET。这种关断可防止产生负向电流，从而避免输出电压的放电，并减少可用的保持时间。图 2 展示了在正半周期内为同步导通间隔生成此负向电流的路径。此外，关断同步整流器过程中出现任何较大延迟也会导致出现一个大电流尖峰，该电流尖峰会激活过流保护 (OCP)。例如，如果同步整流器在没有输入电压时保持导通，则您可以解算在生成 70A 电流所花的时间（即 2.5µs）内的 $V_{dc}=L_{b1}\cdot \frac{d{I}_1}{dt}$ 。这么短的时间会给交流压降检测带来一个重大问题，因为在系统触发 OCP 或造成损坏之前，交流压降检测需要及时识别问题并停止开关操作。

图 2 同步整流器 S₂₁ 延迟关断 V_dc 放电路径。

第二个挑战是，在恢复交流电后恢复 PFC 的运行。此事件的核心问题来自这样一个事实：PFC 上的旁路二极管将输出电压充电至输入正弦波的峰值，当输出电压降至远低于这个峰值时，在高压线路上最容易发生这种情况。在此类事件期间，转换器没有用于停止电流的机制，从而使浪涌电流变得非常大。在此类事件期间，如果不恰当地控制开关，则会使电感器饱和、触发 OCP 事件并进一步使输出电压放电，从而使情况变得更糟。由于为 L_b1 和 L_b2 使用了小数值电感器，iTCM 拓扑结构经常在较高的频率范围内运行，这会进一步增加对精确控制算法的需求。