要強(qiáng)調(diào)的第一個挑戰(zhàn)是，在交流輸入電壓消失時會生成反向電流。由于圖騰柱 PFC 拓?fù)渲械乃虚_關(guān)都是雙向的，因此在去除交流電源時，必須盡快關(guān)斷作為同步整流器運(yùn)行的 FET。這種關(guān)斷可防止產(chǎn)生負(fù)向電流，從而避免輸出電壓的放電，并減少可用的保持時間。圖 2 展示了在正半周期內(nèi)為同步導(dǎo)通間隔生成此負(fù)向電流的路徑。此外，關(guān)斷同步整流器過程中出現(xiàn)任何較大延遲也會導(dǎo)致出現(xiàn)一個大電流尖峰，該電流尖峰會激活過流保護(hù) (OCP)。例如，如果同步整流器在沒有輸入電壓時保持導(dǎo)通，則您可以解算在生成 70A 電流所花的時間（即 2.5s）內(nèi)的

　　

　　這么短的時間會給交流壓降檢測帶來一個重大問題，因?yàn)樵谙到y(tǒng)觸發(fā) OCP 或造成損壞之前，交流壓降檢測需要及時識別問題并停止開關(guān)操作。

　　為了精確地確定是否存在交流輸入，該解決方案使用虛擬交流輸入信號來監(jiān)控實(shí)際交流輸入的完整性。通過測量輸入電壓幅度、頻率和相位來生成此虛擬信號，因此在正常運(yùn)行期間，它可以很好地跟蹤實(shí)際交流輸入的 50Hz 和 60Hz 分量。該系統(tǒng)可以比較實(shí)際輸入與虛擬輸入，從而輕松地識別是否存在交流輸入電壓。這兩個信號之間的差值如果出現(xiàn)任何突然變化，則表明存在輸入瞬態(tài)事件。此瞬態(tài)事件用于檢測交流輸入電壓的損失和恢復(fù)。圖 3 展示了虛擬交流輸入以及發(fā)生壓降事件期間的實(shí)際輸入。

　　圖 4 展示了控制壓降和恢復(fù)過程的狀態(tài)機(jī)。在啟動期間，系統(tǒng)會經(jīng)歷初始化周期（同步初始化），系統(tǒng)在這個過程中確定 RMS 輸入電壓幅度。它使用軟件鎖相環(huán) (SPLL) 來確保 Vac,virtual 的相位與 Vac,actual 的相位匹配。鎖定 SPLL（同步開啟）后，處理器會監(jiān)控 Vac,actual/Vac,virtual 之間的比率（請參閱圖 3）。如果此比率小于目標(biāo)閾值，則聲明壓降事件且開關(guān)立即停止（停止?fàn)顟B(tài)）。此時，系統(tǒng)會清除發(fā)生的任何故障并進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)（就緒），在此狀態(tài)下，系統(tǒng)會監(jiān)控 Vac,actual/Vac,virtual 比率來確定該比率何時高于恢復(fù)閾值。狀態(tài)機(jī)確定交流已恢復(fù)之后，它會立即恢復(fù)開關(guān)并重新同步 SPLL（恢復(fù)狀態(tài)）。通過將 Vac,actual/Vac,virtual 比率與 SPLL 結(jié)合使用，該算法能夠確定任何輸入電壓或頻率下的交流壓降和恢復(fù)時間。此外，由于該算法始終會監(jiān)視 Vac,actual/Vac,virtual 比率，而基于電平的傳統(tǒng)解決方案要檢測交流輸入電壓何時變?yōu)榱?，因此它可以比傳統(tǒng)解決方案更快響應(yīng)。基于電平的壓降監(jiān)測會產(chǎn)生延遲，從而導(dǎo)致產(chǎn)生大的電流尖峰和明顯的反向電流。