交错CRM BOOST PFC仿真(1)

交错CRM BOOST PFC可以应用于更大功率变换的场景，目前应用范围较广，但是由于其变频特性，利用仿真实现变频交错有一定难度。本人经过长时间研究在SIMPLIS及PSIM环境下搭建了其仿真模型，现将自己的方法分享出来。

交错TCM Totem-Pole Boost PFC

要实现从零开始搭建交错CRM BOOST PFC，需要对电路模块进行逐一验证，即对仿真电路做加法，把每一个模块在最简单的电路中跑成功后再逐一加到整体电路中来。仿真过程即是一个调试过程，要不停的测波形找出BUG。

交错驱动及电感电流

本仿真使用电压模式恒导通控制及辅助绕组做过零检测，仿真步骤是先对单相CRM BOOST仿真，使得过零检测（辅助绕组过零检测需要加入起振信号，否则电路不会工作，参考L6562）及ON TIME（参考UC3852）模块正常工作，然后再加入多相交错模式。

CRM（TCM） 模式的PFC由于在工频周期内开关频率是变化的，所以不能像CCM模式一样直接加固定延时错相。以两相交错为例，我们可以直接抓取主相周期并在主相半周期时刻开通从相，此即为刚好错相180度。多相交错原理一样。

交错TCM图腾柱PFC工作模式与交错CRM BOOST PFC，只是在该基础上增加部分控制即可实现。

首先我们实现ON TIME控制，参考UC3852：

对其进行行为建模即得如下电路：

通过恒定电流给电容Ct充电实现Ton计时，当输出电压稳定时，其误差信号输出也是稳定值，恒定电流给电容充电产生电压斜坡的斜率决定了导通时间，当斜坡信号大于误差信号时关驱动并对电容放电，电感电流下降到0时触发ZCD控制开驱动。

当输出恒定时，导通时间恒定，即恒导通时间控制。

ON TIME模块波形图如下：

电感电流过零检测。由于RS触发器输入不能同时为1，所以使用Oneshot抓取上升沿300ns作为ZCD触发信号。

由于使用辅助绕组检测过零信号，所以需要加入起振信号：当无驱动时，电容被电流源充电，电容电压大于1V时发出高电平触发RS置位，驱动打开，此时给电容复位，该电路同样可以限制最大关断时间：

配合主路电后该PFC即可正常工作了。

为了更快的整定仿真环路，需要使用直流输入获得功率级波特图，然后使用TYPE-2A型补偿，环路公式使用MATHCAD推导如下：

输入264Vdc时获取功率级BODE图，从下图知20Hz处功率级增益为54.3，相位为-73。

将得到的公式及期望值代入F11窗口，即可用SIMPLIS自动求解出需要的补偿参数。

补偿后闭环波特图如下，与期望值完全相符：

通对比MATHCAD及SIMPLIS得到的数据及波特图，也可以证实仿真计算的一致性：

环路调好后，将输入改为交流后即可得到正常的馒头波了。

电感电流

本期先介绍单相CRM BOOST FPC实现方法，下一期将介绍两相交错的仿真实现方法。