REGULATOARE DE COMUTATIE CU CORECTAREA FACTORULUI DE PUTERE
Marea majoritate a aplicatiilor comerciale foloseau combinatii ale circuitului PFC si a unui regulator de tensiune pentru a furniza factor de putere de intrare ridicat si o regularizare rapida a tensiunii de iesire. O constructie directa implica o retea de comutatie de ordin “zero”. Fig. 8 arata schema bloc a unui astfel de circuit.
Variatii mici ale factorului de umplere imbunatatesc gama dinamica si largesc posibilitatile de proiectare in special pentru aplicatii ce necesita o gama larga de tensiuni de intrare.
O variatie mare a factorului de umplere poate distruge proprietatea PFC pentru ca rezistenta de intrare echivalenta este functie de d2T.
Din (24) observam ca Dvc poate fi micsorat daca lui Vc i se permite o valoare mare. Deci putem aprecia ca, convertorul ridicator cu PFC, poate da Dvc mici si facilita astfel proiectarea regulatoarelor de tensiune ce urmeaza, in timp ce convertorul coborator cu PFC, este o alegere slabuta datorita Dvc mari date.
REGULATOARE DE TENSIUNE PFC CU UN SINGUR ETAJ
Deasemenea, curentul mediu ce curge in condensatorul de stocare intr-unul din ciclurile principale trebuie sa fie nul, adica:
|
|
|
Daca DvC/VC este mic si iesirea este bine reglata la U, factorul de umplere ramane esential constant. Astfel putem scrie:
|
|
|
Ecuatia de mai sus sugereaza clar ca Vc va fi invariant in diferite conditii de sarcina pentru un set dat de e si U. In schimb, cand convertorul cu un singur etaj opereaza in DM-CM, tensiunea statica a condensatorului Vc variaza in functie de curentul din sarcina. Putem arata aceasta prin contrazicere. Intai presupunem ca Vc este invariant in doua conditii diferite ceea ce inseamna ca factorul de umplere este acelasi pentru cele doua cazuri findca iesirea ramane reglata. Din (25) curentul de intrare este deasemenea invariant in cele doua conditii de sarcina, ceea ce nu poate fi adevarat. Astfel, se asteapta ca Vc sa ia valori diferite pentru curenti de sarcina diferiti. Mai mult, in cazul functionarii DM-CM, excursia tensiunii Vc poate fi controlata variind frcventa de comutatie caci curentul ce incarca condensatorul de stocare I0,PFC este proportional cu d2T. Deci, marind frecventa se poate micsora gama de tensiune pe condensatorul de stocare cand curentul de sarcina devine mic.
Urmatoarea observatie este referitoare la efectele alegerii modului de operare a reglarii tensiunii. Cu doar un comutator sau un set de comutatoare ce controleaza atat PFC cat si etajele cc-cc, regulatorul PFC cu un singur etaj are urmatoarele caracteristici interesante (vezi tabel 1).
|
Mod de operare |
VC |
Control |
|
DM-DM |
Fix |
d - control pentru reglaj f - controlul nu este posibil pentru a imbunatatii factorul de putere |
|
DM-CM |
VC lasat sa scada in timp ce sarcina creste |
d - control pentru reglaj f - controlul este posibil pentru a imbunatatii factorul de putere si reducerea tensiunii |
Tabelul 1. Comparatie intre modurile de operare la regulatoarele PFC
cu un singur etaj.
Pentru functionarea DM-DM, folosirea controlului frecventei pentru ameliorarea factorului de putere poate distruge reglarea tensiunii caci factorul de putere este in conflict cu cerintele unui d2T constant pentru reglarea tensiunii de iesire.
Cum convertorul in mod continuu – CM, nu este afectat de variatia frecventei de comutatie, operatia DM-CM permite ca modularea frecventei sa fie utilizata exclusiv pentru ameliorarea factorului de putere si modularea factorului de umplere pentru reglarea tensiunii.
Pentru functionarea DM-CM, frecventa de comutatie poate fi variata in functie de conditiile de sarcina cu scopul de a controla amplitudinea tensiunii statice.
|
