Mécanisme de régulation du courant d'entrée d'un dispositif de correction du facteur de puissance sous contrôle de courant continu

Les dispositifs d'électronique de puissance présentent souvent des formes d'onde de courant pulsées à l'entrée CA. Les circuits redresseurs et les structures de filtrage capacitif peuvent générer des courants instantanés importants à proximité de la tension de crête du réseau. En absorbant un courant de manière continue, le courant d'entrée de crête est réduit, ce qui rapproche la forme d'onde du courant d'une sinusoïde et réduit simultanément les composantes harmoniques. Cette méthode de régulation est largement utilisée dans la conception des alimentations à découpage et des systèmes de conversion de puissance, avec pour objectif principal l'amélioration de la qualité de la forme d'onde du courant d'entrée.

Mécanisme de régulation du courant en mode d'absorption de courant continu

Le mode de conduction continue (MCC) est généralement utilisé dans les stratégies de contrôle afin de réduire le courant d'entrée de crête. Dans ce mode de fonctionnement, le courant dans l'inductance varie continuellement tout au long du cycle de commutation et la forme d'onde du courant ne s'annule pas. Le processus de stockage et de restitution d'énergie de l'inductance reste stable à chaque cycle de commutation, ce qui entraîne une variation progressive du courant absorbé du réseau à l'entrée.

La structure d'absorption de courant continu remplace la méthode traditionnelle d'absorption de puissance concentrée à proximité de la tension de crête du circuit redresseur. Le courant est réparti sur un intervalle de temps plus long, réduisant ainsi l'amplitude du pic instantané. La forme d'onde du courant d'entrée varie de manière synchrone avec la tension du réseau, diminuant ainsi la distorsion du courant.

Méthode de mise en œuvre pour la réduction du courant d'entrée de crête :

Le banc de condensateurs utilisé pour l'amélioration du facteur de puissance réduit le courant d'entrée de crête grâce à un échantillonnage continu du courant. Le principe repose sur le contrôle de la trajectoire du courant dans l'inductance et des variations du rapport cyclique. La puce de contrôle ajuste en temps réel le signal de commande du transistor de commutation en fonction de la tension d'entrée, de sorte que la courbe d'enveloppe du courant suive les variations de la forme d'onde de la tension.

Dans une topologie PFC de type Boost, la tension alternative redressée est régulée par l'inductance et le transistor de commutation. Sous l'effet de la commutation à haute fréquence, le courant dans l'inductance adopte une trajectoire de courant d'entrée approximativement sinusoïdale. Ce processus modifie la structure du courant de crête lors de la charge du condensateur après le pont redresseur initial, assurant ainsi une répartition uniforme du courant sur toute la demi-période.

Le principe de conception du dispositif de correction de puissance, qui réduit le courant d'entrée de crête par un échantillonnage continu du courant, est essentiellement une technique de mise en forme du courant d'entrée. Le réglage de la forme d'onde du courant, la conversion d'énergie de l'inductance et le fonctionnement coordonné de la boucle de contrôle constituent ensemble le mécanisme de base de la régulation du courant côté entrée.