图腾柱PFC输入高压的控制方法

基于图腾柱TCM控制方式的特性，需要直流母线电压至少要比交流输入的峰值电压高10-20V以上，才能保证TCM控制的正常工作。这样对于启机时不控整流状态下，母线电压与输入电压峰值相等，或在AC电压输入较高而母线电压最高不能超过450V的情况下，可能无法满足上述的TCM工作的压差条件，这样如果强行工作在TCM状态，会存在PFC开关频率过低的问题， 仿真和计算发现，高压输入情况下，最低频率已经到了4kHz，频率太低EMC滤波器已经处理不了了，而且频率低于20kHz后人耳可以听到了；而且频率太低的话会导致纹波电压太高，因为我们的输入滤波器低频下呈现感性，高频下呈现容性，这会影响输入X电容的寿命，甚至有损坏风险。

图13 PFC在不同输入电压情况下的工作频率

针对上述问题，目前考虑到的有2种方法，一种为在PFC开关频率较低时限频，这样就会导致电感电流在峰值处有一个凹坑，极大影响THD指标，实测限频工作时THD都在20%以上，如图13所示。在高压输入无THD指标要求的情况下可以使用该方法。

图14 PFC采用最低限频方式下的输入波形

另外一种方法为是TCM和CCM的混合控制。在整个AC输入正弦周期内，当AC瞬时电压与PFC母线电压压差较低时，运行于CCM工作状态，压差较高时，具备TCM工作条件，则工作于TCM工作状态。这样既可以满足高压输入情况下的THD指标，也可以满足高压输入情况下较高的工作效率。

图15 TCM和CCM混合控制示意图