前言：

在之前研究多錯相TCM時我遇到了變頻時實現(xiàn)相位同步的問題，我經(jīng)過一番思考提出了使用LPF提取開關周期長度然后根據(jù)長度的比例，在固定的25%，50%，75%等需要錯相的時間點上發(fā)出同步信號，從而來實現(xiàn)變頻時的多相位同步。在仿真中該種控制方法取得了非常不錯的效果，但是我也一直在想還有沒有其它更優(yōu)秀的實現(xiàn)方式呢？其中的實現(xiàn)方法可見這篇文章：TCM 模式的多相交錯BUCK/BOOST 控制實現(xiàn)與仿真

最近我仔細研究了這篇論文，參考文獻1，發(fā)現(xiàn)其中提出了一個非常巧妙的實現(xiàn)方法來解決TCM控制時變頻多相位同步的問題。可見下圖所示：

（圖一）

也許你看到這個圖片會覺得不就是個RS觸發(fā)器嗎？平平無奇！但是容我給您介紹一下它，在多錯相TCM／CRM控制中的一個難點就是如何來實現(xiàn)在開關頻率變化時還能保證完美錯相。很多人也想了很多辦法，這個實現(xiàn)讓我覺得我在前面提出的思路和它相比就是云泥之別。它優(yōu)雅的通過RS觸發(fā)器來得到兩個相位電流的相位差的脈寬，然后使用LPF取得用來標識相位差的直流被控量，進而引入PI閉環(huán)控制器來直接控制相位差。比如在180deg的滯后系統(tǒng)中，在穩(wěn)態(tài)情況下，兩個電流ZCD的相位相差50%周期時間，所以RS觸發(fā)器輸出50％的占空比，那么則經(jīng)過LPF則得到0.5×Vcc（RS觸發(fā)器的電源VCC）的直流量，使用閉環(huán)控制器直接設定控制目標即可實時的閉環(huán)控制住相位差，確保在任何工況都準確可靠的實現(xiàn)閉環(huán)的多錯相TCM控制。而我只是提出了使用LPF獲取周期長度來固定產(chǎn)生0.25,0.5.0.75的flag實現(xiàn)多相PWM同步。這種使用閉環(huán)調(diào)整的思路，在動態(tài)負載時的相位差調(diào)節(jié)速度，與閉環(huán)控制存在關系。所以需要仔細研究和設計閉環(huán)控制器的參數(shù)，在下圖論文中展示了在動態(tài)時的多相調(diào)節(jié)波形，可見不可避免的存在相位差調(diào)節(jié)問題，然后再穩(wěn)定。作為對比之下，提前根據(jù)開關周期然后選擇在固定的時間發(fā)出同步信號，就沒有閉環(huán)調(diào)節(jié)的動態(tài)問題，這樣一想，我的idea也有一點點優(yōu)勢。

（圖二）

我根據(jù)論文中的思路，搭建的仿真測試模型，可見：

運行

放大

可見在穩(wěn)態(tài)時RS觸發(fā)器已經(jīng)輸出50%的PWM波，然后經(jīng)過LPF后輸出0.5V的直流電平與PI控制器的設置0.5進行比較后輸出到相位調(diào)整電路，實現(xiàn)閉環(huán)控制。

使用該相位調(diào)整閉環(huán)控制電路應用到前不久發(fā)出的4PHASE TCM BUCK/BOOST中：

運行測試，4PHASE電流和驅(qū)動。

500V/50A~10A測試：

過渡過程相位會進行調(diào)整，但是需要時間穩(wěn)定：

小結：相位調(diào)整在動態(tài)負載過渡過程中會亂是因為頻率和相位以及LPF都需要建立穩(wěn)態(tài)，但是在閉環(huán)的作用下能很快穩(wěn)定。

參考文獻：

1、Interleaved Triangular Current Mode (TCM) resonant transition, single phase PFC rectifier with high efficiency and high power density

C. Marxgut, J. Biela and J.W. KolarPower Electronic Systems Laboratory, ETH ZürichPhysikstrasse 3, 8092 Zürich, SwitzerlandEmail: marxgut@lem.ee.ethz.ch, www.pes.ee.ethz.ch