[参考译文] UCC28056：PFC 可达到的最大带宽

您好、Luca、  

为了澄清、PFC 电压环路的带宽通常设置为低于20Hz、以便补偿网络衰减 COMP 引脚上的双倍工频纹波、这是导致第三谐波失真的主要因素。  

PFC 设计有一个旧的应用手册、它解决 COMP 网络设计、以衰减特定量的三次谐波 THD。  
我建议也将此应用手册用于以更高的 THD 为目标。
请查看：  
e2e.ti.com/.../0116.Optimizing-High-PFC-slup093.pdf

此致、
Ulrich

您好、Luca、  

您所要求的不是正常的设计过程、也不是通常的设计目标、因此我必须承认、我从来没有想过。  我的猜测是没有建立任何程序来在保持稳定环路的同时提高 THD。  这不是说它不可能,但我将不得不进行一些思考实验。  

首先采用正常 PFC、此时 COMP 上的纹波最小、可在整个线路周期内实现几乎恒定的导通时间、但由于未进行如此过滤、环路无法对负载和线路瞬态事件提供合理的响应时间。  这会导致 PFC 输出电容器上存在两条线路纹波电压、相对于平均直流电平、振幅可忽略不计。  我们不会尝试将该纹波调低至零振幅。  

该纹波振幅无论多么小、都是满负载时的最大值、通常认为是可以接受的。
您最初的帖子表示希望衰减一些"... 由于   电机速度控制引起的小负载变化而导致 Vbus 值波动的"。  这表明、负载变化只是平均负载的一小部分、与总线上的最大两线纹波电压相比、此类波动的幅度必须很小。

我的第一个想法是：" 如果速度控制完全没有负载变化、当较大的二线纹波振幅仍然存在时、您为什么要关注如何减弱这些波动？"   

除了要这样做的原因外、我的第二个想法是： "假设目标是减弱波动、而不尝试将 Vbus 调节为"直尺平"、那么随着带宽增加、COMP 纹波电压的趋势是什么？ "
这将导致："Vbus 的最小波动频率是多少？"   对该频率有多高的带宽才能实现衰减效应？  现在、我了解一下大家对稳定性的主要关注点。  

假设新 BW 接近甚至高于100~120Hz、则我认为 Vbus 上的双路线纹波将占主导地位、该环路将尝试调节此纹波。  我预计电机转速波动也会衰减、但输入电流谐波将大幅增加。  
导通时间将在过零处增加、以尝试将 Vbus 降至平均值以下、而导通时间将在线路峰值处缩短、以尝试将 Vbus 上升至平均值以上。   

这将在过零附近导致高峰值电流、从而可能使电感器饱和。 我认为这个问题比环路稳定性具有更高的优先级。   
现在、  必须限制电压接近零 时的峰值电感器电流不高于满载、低压线峰值时通常的最大峰值振幅。
即使实现了这一点、由于输入电压几乎为零、较长的导通时间也可能会将开关频率推至可闻范围内、并且可能会在电感器中激发振动以产生可闻噪声。   

返回到环路稳定性。  稳定性基于系统对稳态条件小信号扰动的响应、从而使小扰动抑制回稳态、而不是在稳态运行后不可控制地增加。   
 对于宽 BW 情况、我认为整流线路电压变化可能会构成显著的大信号扰动、我不确定环路是否能适应它们。   

在非 PFC 应用中、多 kHz 环路肯定可以在通过大容量电容器运行时保持 PWM 转换器稳定、并且会在这些环路上产生较大的双线路纹波。   但这种纹波不会从峰值变为零、并且在环路增益往往较高的高压线处、纹波较低。  

在宽 BW PFC 中、"大容量纹波"始终从峰值扩展到零、即使在纹波最高且增益最高的高压线路中也是如此。  
UCC28056前馈功能应该有助于降低高压线路增益、但我不确定这是否足以保持稳定的控制。  
我不确定响应分析器是否能够在存在大信号变化的情况下成功注入和检测小信号扰动。   

我建议进行一系列逐渐增加 BW 的实验、以研究环路如何响应。 我建议使用具有小负载阶跃和低重复率的直流负载。  继续增加 BW、直到开始出现不良相位裕度的迹象。   我无法提前预测可能的结果、因为我没有机会或需要这样做。  也许网络搜索可能会发现以前在这条线上做过的一些工作。  

此致、
Ulrich