3 建議的再湧浪電流控制方法

圖 3說明了建議的低成本再湧浪電流控制方法。與圖 1相比，有兩個不同之處。首先， R_T 已從 AC 側移至 DC 側。其次，金屬氧化半導體場效電晶體 (MOSFET)，Q₅ 取代了傳統的機械繼電器。選擇固態繼電器的原因是需要快速打開和關閉繼電器，而機械繼電器對於此目的而言太慢。此外，由於 MOSFET 無法關閉 AC 電壓，因此將其置於 DC 側。湧浪電流受限的運作方式與傳統方法相同。首次將輸入電壓施加到 PSU 時， R_T 會限制湧浪電流。湧浪電流通過後， Q₅ 就會開啟，並旁路 R _T。

圖 4說明了建議的再湧浪電流控制方法。V_ac 為 PFC 輸入電壓， V_out 為 PFC 輸出電壓， I_ac 為輸入電流。Q₁ 和 Q₂ 為高頻開關，可在每個 AC 半週期交替用作 PFC 升壓開關或同步開關。AC 線路會下降 10ms ，然後在 PFC 以全負載運作時恢復峰值。這是 AC 電壓壓降的最壞情況。

這是建議的再湧浪電流控制方法：

• 在 t₀ 時：偵測到 AC 壓降後， Q₁ 和 Q₂ 將關閉。同時必須關閉 PFC 電壓和電流迴路，因為如果電壓迴路和電流迴路持續運行，其積分器將會累積。當 AC 電壓恢復且 PFC 開啟時，將會出現較大的 PWM 工作週期，導致電流突波，有可能損壞電源供應器。
• 電流迴路關閉後，將其重設為 0 並清除其積分器的歷史記錄。若未清除積分器，當 AC 電壓恢復且 PFC 開啟時，PFC 將以 AC 壓降前相同的 PWM 工作週期啟動，而該工作週期可能並不合適。例如，若 AC 電壓壓降發生在零交點， PWM 工作週期幾乎為 100%。若 AC 電壓在未清除電流迴路積分器的情況下回到 AC 峰值， AC 峰值將出現近 100% 的工作週期，並產生大電流突波，進而損壞電源供應器。至於電壓控制迴路，關閉後將其凍結以保留內部值。電壓迴路輸出代表負載，並用於產生電流迴路參考；因此，需要保留其值，以使負載在 AC 壓降期間不會變更。
• 在 t₁ 時：此 AC 電壓恢復。由於 V_AC > V_OUT，產生的再湧浪電流將為大型電容器充電。Q₁ 和 Q₂ 保持關閉。
• 在 t₂ 時：再湧浪電流超過可編程的閾值，會觸發繼電器 Q₅ 關閉事件。當 Q₅ 關閉時，再湧浪電流會受到 R_T 限制，且其幅度會快速下降。繼電器 Q₅ 只在很短的時間內關閉（例如 10µs），然後再次打開。一旦開啟 Q₅ ，再湧浪電流便會再次上升，直到超出閾值為止。此程序會重複，直到再湧浪電流從不再超過限制為止。圖 5顯示了此程序的流程圖。
• 在 t₃ 時：V_AC < V_OUT。此時可啟動 PFC。將電壓迴路參考設定為 t₃ 時的瞬時 V_OUT 值，然後打開電壓迴路。隨後，逐漸增加電壓迴路參考，直到達到正常設定點。對於電流迴路，首先計算工作週期 D = (V_OUT – V_AC) /V_OUT ，並將其注入電流迴路，以便電流迴路在開啟時，其輸出從計算出的 D 開始。接著開啟電流迴路。最後，開啟 Q₁ 和 Q₂ ，使 PFC 正常運作。

此程序將重複執行，直到 V_OUT 超過 V_AC。