如何使用谐波注入法降低PFC 谐波并改善THD(第1
部分)
作为德州仪器(TI) 高性能隔离式电源团队的一名工程师,我主要与通常需要高性能电源的服务器及电信公司合作。
开发高端功率因数校正(PFC) 设计,不仅需要在特定负载下使总谐波失真(THD) 低于一定百分比,而且还需要每个谐波都不超过IEC 61000-3-2 合规性标准中规定的特定限值。
在这篇
共分两部分的博客中,我将介绍用于降低PFC 谐波和改善THD 的谐波注入法。
表1,IEC 61000-3-2 谐波限值
闭环调谐通常是一种降低谐波失真、改善THD 的有效方法。
不过,我看到过有PFC 设计通过了THD 测试,但无论工程师如何努力调谐控制环路,也无法通过单个谐波失真测试。
传统闭环调谐在这种情况下帮助不大。
因此需要使用新的方法来应对单个谐波。
我看到过工程师通过在单开关三相位整流器设计中注入三阶电流信号来降低THD。
这使我想到了一种抑制(补偿)高幅值谐波的类似方法。
这种方法应该很容易使用,不仅不涉及额外的硬件成本,而且还非常灵活,可抑制任何阶数的谐波。
在TI UCD3138 等数字电源控制器的帮助下,我开发出了一种简单的谐
波注入法,其可有效抑制(补偿)任意阶数的谐波。
因此,可降低特定阶数的谐波幅值、改善THD。
基本原理是生成一个特定阶数的正弦信号,并将该信号注入PFC 电流控制环路。
正弦信号的幅值可根据负载和输入电压等工作条件进行动态调整,从而可最大限度地提高抑制效果。