功率因数校正（PFC）是电力电子技术中用来提高电力系统能源质量的重要技术之一。随着国际能源标准的发展，例如IEC 1000-3-2标准，对于电器设备的输入电流谐波有了严格限制。单相升压PFC整流器的使用成为改善电力系统功率因数和能源质量的重要手段。然而，传统的PFC控制方法往往需要输入电压感测或复杂的双环补偿设计，这增加了实现的复杂性并提高了成本。
本文提出了一种新的用于数字升压PFC控制器的脉宽调制（PWM）方法，即一种采用单相升压功率因数校正转换器的新型一周期控制（OCC）方法。这项新技术不要求输入电压的感测，也不需要复杂的双环补偿设计，可以在连续导通模式（CCM）下在各种负载上运行，从而获得高功率因数和低谐波输入电流成分。
该方法采用了一种“尾随三角调制”技术，该技术使得获取平均输入电流的过程变得更加容易。此外，控制器的实现基于升压拓扑的功率电路，配备低速、低分辨率的模数转换器（A/D）和经济型现场可编程门阵列（FPGA）开发板。研究结果显示，通过120瓦的原型，该PFC整流器可获得高达0.999的功率因数（PF）值和低至1.9%的总谐波失真（THD）。
为了进一步阐述这种方法，我们需要了解以下关键知识点：
1. 功率因数校正（PFC）：PFC技术旨在改善交流输入电流的波形，使其尽可能接近正弦波形。这样做的目的是减少电流谐波，从而提高功率因数。高功率因数意味着更有效的能源利用和降低对电网的谐波干扰。
2. 单相升压PFC整流器：通常用于将单相交流电转换为直流电的PFC设备采用升压拓扑结构，即输入电压通过控制器升压到一个较高的稳定直流输出电压。
3. 一周期控制（OCC）：OCC是一种非线性控制方法，通过引入简单的积分器来控制功率转换器，其优点在于结构简单且成本低。在OCC控制方法中，控制器在一个开关周期内调节开关的动作，以此来控制输出功率，而不需复杂的电路和算法。
4. 连续导通模式（CCM）：在PFC应用中，工作模式对于性能具有重要影响。连续导通模式（CCM）是其中一种工作模式，在这种模式下，通过电感的电流在整个开关周期内不会下降到零。
5. 尾随三角调制：这是一种新的PWM技术，其特点是使用三角波来调制开关信号的占空比，以实现对输入电流波形的精确控制。该方法的优势在于简化了平均输入电流的获取过程。
6. 低速、低分辨率A/D转换器：在数字控制的PFC中，模拟输入信号（如电流和电压）需要转换为数字信号，以便控制器处理。低速、低分辨率的A/D转换器足够完成这一任务，且成本较低。
7. 经济型FPGA开发板：现场可编程门阵列（FPGA）是一种可以通过编程实现特定硬件功能的集成电路。在PFC控制器的设计中，使用经济型的FPGA开发板可以降低整个系统的成本。
参考文献[1]至[3]提供了本文所讨论内容的相关背景信息和技术支持，分别涉及到电磁兼容性标准、功率电子的学术研究以及一周期控制在PFC转换器中的应用。
本文所述的新型PWM方法显著简化了数字升压PFC控制器的设计和实现，同时保持了出色的性能指标，如高功率因数和低谐波失真。这为PFC技术的广泛应用提供了有利的技术支持。
