Phân Tích Tín Hiệu Nhỏ và Điều Khiển Mạch PFC Một Pha Tăng Áp

Mạch hiệu chỉnh hệ số công suất (power-factor correction – PFC) một pha đang được sử dụng rộng rãi nhằm cải thiện hệ số công suất của mạch chỉnh lưu bởi vì chúng đóng vai trò quan trọng trong cải thiện hiệu suất của hệ thống sạc bình ắc quy, đặc biệt là trong việc tối ưu hóa hệ số công suất PF và giảm sự tiêu hao năng lượng. Trong bài báo này, phân tích tín hiệu nhỏ cho mạch PFC được trình bày nhằm xác định mối quan hệ giữa các đại lượng dòng điện tải, dòng điện ngõ vào và các thông số điều khiển mạch PFC. Theo đó, các thành phần ký sinh trên cuộn dây, tụ điện và điện áp của các linh kiện bán dẫn được xem xét trong mô hình tín hiệu nhỏ. Dựa vào các kết quả phân tích tín hiệu nhỏ, hàm truyền của mạch PFC được thành lập. Từ đó, các bộ điều khiển khuếch đại tích phân (proportional-intergral – PI) được lựa chọn nhằm điều khiển dòng điện trung bình trên tải và hệ số công suất phía nguồn AC. Các phân tích về trạng thái hoạt động, tính toán, lựa chọn linh kiện cũng được trình bày trong bài báo. Các kết quả mô phỏng cho tải RE được trình bày nhằm bước đầu kiểm chứng tính khả thi của mạch PFC với ứng dụng sạc bình acqui. Mô hình thực nghiệm 100-W với tải điện trở cũng được trình bày nhằm kiểm chứng tính khả thi của các bộ điều khiển.