雙相 PFC 控制器的外部電壓控制環(huán)路與單相控制器的工作方式相同，環(huán)路穩(wěn)定性的補償技術(shù)是標(biāo)準(zhǔn)技術(shù) [7]。電壓環(huán)路的帶寬必須遠(yuǎn)低于輸出電容上兩倍電源頻率 (f_2LF) 的紋波頻率，以避免因?qū)敵鲭妷哼M(jìn)行校正而造成失真。電壓誤差放大器 (V_VAO) 的輸出作為乘法器的輸入，用于根據(jù)所需輸出功率調(diào)整輸入電流的幅度。在電流環(huán)路帶寬范圍內(nèi)，VAO 的變化會影響輸入電流的波形。由于 C_OUT 上的低頻紋波僅取決于輸入功率的函數(shù)，因此在高壓線路和低壓線路下，其峰峰值幅度是相同的。電壓環(huán)路對該紋波的響應(yīng)在高壓線路中產(chǎn)生的失真效應(yīng)要比在低壓線路中更大。因此，必須在高壓線路條件下確定由 VAO 引起的輸入電流三次諧波失真的允許百分比。

由于電壓誤差放大器 (VA) 是一種跨導(dǎo)放大器,因此其輸入端的阻抗與放大器增益無關(guān)，而放大器增益僅由其跨導(dǎo) (g_mv) 與輸出阻抗 (Z_OV) 的乘積決定。因此，VSENSE 輸入分壓器網(wǎng)絡(luò)值是根據(jù) VSENSE 和 VINAC 開路保護(hù) 中討論的標(biāo)準(zhǔn)單獨確定的。它的輸出為 VAO 引腳。

圖 6-6 具有 II 型補償?shù)碾妷赫`差放大器

V_VSENSE 的兩倍電源頻率紋波電壓分量必須在 VAO 處得到充分衰減和相移，以實現(xiàn)輸入電流波形所需的三次諧波失真水平 [4]。對于允許的每 1% 輸入三次諧波失真，小信號增益 G_VEA = V_VAOpk / v_SENSEpk = g_mv × Z_OV 在兩倍電源頻率下必須確保在整個 V_VAO 電壓范圍內(nèi)紋波不超過 2%。在 UCC28070-Q1 中，V_VAO 在零負(fù)載功率時約為 1V，在滿載功率時約為 4.2V，對應(yīng) ΔV_VAO = 3.2V，因此 3.2V 的 2% 紋波峰值為 64mV。

輸出電容器最大低頻零峰值紋波電壓的近似計算公式如下：

方程式 28.

其中：

• P_IN(avg) 是交錯 PFC 前置穩(wěn)壓器的總最大輸入功率
• V_OUT(avg) 是所需的平均輸出電壓
• C_OUT 是輸出電容

其中

• k_R 是 VSENSE 上電阻分壓器網(wǎng)絡(luò)的增益

因此，對于 k_3rd，即由 VAO 紋波引起的輸入電流允許的三次諧波失真百分比，

方程式 30.

VAO 上的阻抗由電容器 (C_pv) 設(shè)定，其中 C_PV = 1 / (2πf_2LF × Z_OV(f_2LF))；因此：

方程式 31.

電壓環(huán)路的單位增益交叉頻率 (f_VXO) 現(xiàn)在可通過將開環(huán)電壓傳輸功能增益設(shè)為 1 來求解：

方程式 32.

方程式 33. so,

補償零位置網(wǎng)絡(luò)中的零電阻(R_ZV) 現(xiàn)在也可由此進(jìn)行計算。與 C_PV 一起，R_ZV 在 f_VXO 處設(shè)置一個極點，以獲得交叉處的45°相位裕度。

方程式 34. Thus,

最后，通過電容 C_ZV 在 f_VXO / 6 或更低處設(shè)置一個零點，以在直流獲得高增益，同時確保零點斷點遠(yuǎn)低于 f_VXO，從而不會顯著降低相位裕度。通過選擇 f_VXO / 10 可將 C_ZV 和 C_PV 的并聯(lián)組合值近似為 C_ZV，并將 C_ZV 求解為：

方程式 35.

通過使用電子表格或數(shù)學(xué)程序，可以操作 C_ZV、R_ZV 和 C_PV 來觀察它們對 f_VXO 和相位裕度的影響以及對三次諧波失真的百分比貢獻(xiàn)。此外，可在不同 P_IN(avg) 水平和系統(tǒng)參數(shù)容差變化下檢查相位裕度。