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20 世纪90 年代初，好意思国加州理工学院的K.M.Smedley 博士冷落一种大信号非线性限度表面次第———单周限度表面(One Cycle Control)，它是在开关放大器的PWM限度基础上发展起来的。

其卓绝优点是无论在稳态还是在暂态情况下，皆能保抓受控量的平均值赶巧等于或正比于限度参考信号，即能在一个周期内，有用地阻挡电源侧的扰动，既莫得静态罪恶也莫得动态罪恶，动态反映快速，对输入扰动遏抑才智强。开关变换器是脉冲式的非线性动态系统，大多数取舍的限度决策是最初通过线性化限度方程贴近这个非线性动态系统，然后再取舍线性反馈本事进行限度。这种次第甘休了开关非线性系统的功能。而单周限度莫得这种甘休，因而得到了学术界的等闲招供，也成为了学者们盘考的热门。

单周限度与其它现存PWM限度次第比较，结构简便、反映速率快、踏实性好，可符合高精度、高速率和高抗滋扰的限度要求。单周限度已在DC-DC变换器、功率因数纠正、有源电力滤波器、逆变器、开关功率放大器、不拆开电源、疏通稳压电源、静止无功发生器以及功率放大和光伏电源最大功率点追踪限度等方面得到大量讹诈。在国际，己有公司启动奋力于于将单周限度模块化并参加到交易运营。

1 单周限度旨趣

将单周限度的基原意趣讹诈于多样电流限度上，就不错得到电荷限度(Charge Control)，准电荷限度(Quasi-Charge Control)，非线性载波限度(Nonlinear Carrier Control)和输入电流整形本事(Input Current Control)等新式限度本事。从体式上看电荷限度是电流型的单周期限度，其限度想想是限度开关的电流量，使之在一个周期内达到生机值。准电荷限度亦然一种电流型的单周限度。

准电荷限度是在电荷限度的基础上，用RC 汇集代替电荷限度时电路中的C 汇集。非线性载波限度的限度电流可为开关电流、二极管电流或电感电流，从电路的拓扑结构上讲非线性载波限度本事是在电荷限度的基础上加多了一个外加的非线性抵偿，晋升了系统的踏实性。在非线性载波限度中当电路使命在电流联络现象下，系统即是踏实的，而电路使命在断续现象下，系统是小信号踏实的;另外非线性载波限度使命在断续条目下会产生输入电流的畸变。输入电流整形本事用于检测二极管上的电流，从体式上说是一种访佛于非线性载波限度的限度决策，从限度的实践上讲它是平均电流限度的一种反用。

2 单周限度在电力电子边界中的讹诈

2.1 单周限度在DC-DC变换器的讹诈

DC-DC变换器将输入的直流电压，经高频斩波或高频逆变后，再经整流和滤波才略，鼎新成所需幅值的直流电压。因DC- DC 变换器非线性强，是以开辟模子十分勤奋，故取舍经典限度法———电压型限度本事和电流型限度本事难以达到限度要求。电压型限度本事是当输入电源电压、负载、功率电路元器件参数变化时，只须比及输出电压变化后，反馈环路才能起到调度输出电压的作用，动态反映速率慢;为了缩小系统的静态罪恶、功率电路的大时间常数和限度信号的传递蔓延对系统动态反映速率的影响，必须取舍高增益、宽频带的运放，从而导致系统的踏实性变差，即系统的静态性能、快速性与踏实性之间存在矛盾。而电流型限度本事不可承受抓续的短路，由于在短路输出时，罪恶放大器已失去了作用，使电路使命于最大占空比，增大了输入功率;同期变换器的电路损耗剧增，这是因为功率开关管的关断仅受流过开关管上的峰值电流脉冲限度。

单周限度本事讹诈于DC- DC变换器，具有很强的抗输入电压滋扰才智，淫妻交换对短路有保护功能，不错承受抓续的短路;何况很好地料理了系统的静态性能、快速性与踏实性之间的矛盾。单周期限度本事讹诈于DC-DC 变换器，其不及主要在于对开关罪恶的纠正才智有限，系统存在一定的稳态罪恶，系统的负载动态反映速率较慢，过冲严重。

通过一定的政策可对输入电压和负载电流扰动进行遏抑，但不可已毕变换器的最优动态反映。现在仅仅对单周期限度的半桥式DC-DC 变换器进行了表面分析和系统仿真。

2.2 单周限度在功率因数纠正中的讹诈

功率因数纠正(PFC)本事是遏抑AC 输入电流发生波形畸变的主要次第，其使整流二极管的导通角趋于180毅，产生与AC 电压同相位的AC 输入正弦波电流，以致系统功率因数十分接近于1。

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PFC 的限度政策按照输入电感电流是否联络，分为不联络导通模式(DCM)和联络导通模式(CCM)。DCM 限度又称电压追踪次第，它是PFC中简便而实用的一种限度模式，讹诈较为等闲。

DCM 限度尽管简便，但由于器件承受较大的开关应力，是以只可讹诈在小功率边界。CCM 模式下有平直电流限度与波折电流限度两种模式。平直电流限度的优点是电流瞬态特色好，自己具有过流保护才智，但需要检测瞬态电流，限度电路复杂。波折电流限度的优点是结构简便、无需电流传感，污点是稳态性很差，动态反映慢，动态流程中存在直流电流偏移和很大的电流过冲。

单周限度PFC 把开关变量动作输入电流，限度参考量动作输入电压，这么使输入电流在单个周期内能随从输入电压变化，采样电流也随电压信号变化。从辛劳毕功率因数纠正成见，功率因数相称接近于1。取舍单周限度不错简化限度电路的诡计，不需要使用乘法器，无须检测输入电压，使系统更易已毕，何况缩小了开辟的经济资本。

PFC 是单周限度讹诈较进修的边界之一，在单相和三相功率电路中皆得到收效的讹诈，并获得很好的效力。功率已作念到了500 W，频率最大已作念到100 kHz。

2.3 单周限度在有源电力滤波器中的讹诈

有源电力滤波器(Active Power Filter， APF)动作一种用于动态遏抑谐波和抵偿无功功率的新式电力电子装配，可对大小和频率皆变化的谐波重量和无功功率进行抵偿。其抵偿性主要取决于对畸变电流的及时准确检测和逆变器输出电流的限度政策。单周限度有源滤波器(UCI-APF)是谐波抵偿的新标的，与常用的APF比较，UCI-APF 限度次第具有便捷、采样通谈少、电路资本低、检测量少、限度器结构简便以及鲁棒性强等优点，可调度功率因数接近1，故在中小功率场扫数履行价值。但经典的UCI-APF对电路参数的依赖性相称大，当限度电路积分参数出现偏差或浮动时，主电路上的进线电流将引入直流重量，这严重粉碎其履行讹诈。

单周限度有源滤波器的限度方针是搁置谐波并调度功率因数接近1，因此当有源滤波器有用使命时，网侧电流波形追踪电压波形，扫数这个词系统大致等效为线性负载(等效阻抗为Re)，即

由上头分析可见色色网，限度方程可由单周限度的模式已毕，但要求积分速率相称精准。单周限度是一种非线性的占空比调制模式，其成见是在一个