0 导言
20 世纪90 年代初，美国加州理工学院的K.M.Smedley 博士提出一种大信号非线性操控理论办法———单周操控理论(One Cycle Control)，它是在开关放大器
的PWM操控基础上发展起来的。
其杰出长处是不管在稳态仍是在暂态情况下，都能坚持受控量的均匀值刚好等于或正比于操控参阅信号，即能在一个周期内，有用地抵抗电源侧的扰动，既没有静态差错也没有动态差错，动态呼应快速，对输入扰动按捺才能强。开关变换器是脉冲式的非线性动态体系，大多数采纳的操控计划是首要经过线性化操控方程迫临这个非线性动态体系，然后再选用线性反应技能进行操控。这种办法约束了开关非线性体系的功用。而单周操控没有这种约束，因而得到了学术界的广泛认可，也成为了学者们研讨的热门。
单周操控与其它现有PWM操控办法比较，结构简略、呼应速度快、安稳性好，可习惯高精度、高速度和高抗搅扰的操控要求。单周操控已在DC-DC变换器、功率因数校对、有源电力滤波器、逆变器、开关功率放大器、不间断电源、沟通稳压电源、停止无功发生器以及功率放大和光伏电源最大功率点盯梢操控等方面得到很多运用。在国外，己有公司开端致力于将单周操控模块化并投入到商业运营。
1 单周操控原理
将单周操控的基本原理运用于各种电流操控上，就可以得到电荷操控(Charge Control)，准电荷操控(Quasi-Charge Control)，非线性载波操控(Nonlinear Carrier Control)和输入电流整形技能(Input Current Control)等新式操控技能。从形式上看电荷操控是电流型的单周期操控，其操控思维是操控开关的电流量，使之在一个周期内到达期望值。准电荷操控也是一种电流型的单周操控。
准电荷操控是在电荷操控的基础上，用RC 网络替代电荷操控时电路中的C 网络。非线性载波操控的操控电流可为开关电流、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操控技能是在电荷操控的基础上增加了一个外加的非线性补偿，提高了体系的安稳性。在非线性载波操控中当电路作业在电流接连状态下，体系便是安稳的，而电路作业在断续状态下，体系是小信号安稳的;别的非线性载波操控作业在断续条件下会发生输入电流的畸变。输入电流整形技能用于检测二极管上的电流，从形式上说是一种类似于非线性载波操控的操控计划，从操控的实质上讲它是均匀电流操控的一种反用。
2 单周操控在电力电子范畴中的运用
2.1 单周操控在DC-DC变换器的运用
DC-DC变换器将输入的直流电压，经高频斩波或高频逆变后，再经整流和滤波环节，转换成所需幅值的直流电压。因DC- DC 变换器非线性强，所以树立模型适当困难，故选用经典操控法———电压型操控技能和电流型操控技能难以到达操控要求。电压型操控技能是当输入电源电压、负载、功率电路元器材参数改变时，只要比及输出电压改变后，反应环路才干起到调理输出电压的作用，动态呼应速度慢;为了下降体系的静态差错、功率电路的大时间常数和操控信号的传递推迟对体系动态呼应速度的影响，有必要选用高增益、宽频带的运放，然后导致体系的安稳性变差，即体系的静态功用、快速性与安稳性之间存在对立。而电流型操控技能不能接受继续的短路，由于在短路输出时，差错放大器已失去了作用，使电路作业于最大占空比，增大了输入功率;一起变换器的电路损耗剧增，这是由于功率开关管的关断仅受流过开关管上的峰值电流脉冲操控。
单周操控技能运用于DC- DC变换器，具有很强的抗输入电压搅扰才能，对短路有维护功用，可以接受继续的短路;而且很好地处理了体系的静态功用、快速性与安稳性之间的对立。单周期操控技能运用于DC-DC 变换器，其缺乏首要在于对开关差错的校对才能有限，体系存在必定的稳态差错，体系的负载动态呼应速度较慢，过冲严峻。
经过必定的战略可对输入电压和负载电流扰动进行按捺，但不能完成变换器的最优动态呼应。现在仅仅对单周期操控的半桥式DC-DC 变换器进行了理论剖析和体系仿真。
2.2 单周操控在功率因数校对中的运用
功率因数校对(PFC)技能是按捺AC 输入电流发生波形畸变的首要办法，其使整流二极管的导通角趋于180毅，发生与AC 电压同相位的AC 输入正弦波电流，致使体系功率因数十分挨近于1。
PFC 的操控战略依照输入电感电流是否接连，分为不接连导通形式(DCM)和接连导通形式(CCM)。DCM 操控又称电压盯梢办法，它是PFC中简略而有用的一种操控办法，运用较为广泛。
DCM 操控虽然简略，但由于器材接受较大的开关应力，所以只能运用在小功率规模。CCM 形式下有直接电流操控与直接电流操控两种办法。直接电流操控的长处是电流瞬态特性好，本身具有过流维护才能，但需求检测瞬态电流，操控电路杂乱。直接电流操控的长处是结构简略、无需电流传感,缺陷是稳态性很差，动态呼应慢，动态过程中存在直流电流偏移和很大的电流过冲。
单周操控PFC 把开关变量作为输入电流，操控参阅量作为输入电压，这样使输入电流在单个周期内能跟从输入电压改变，采样电流也随电压信号改变。然后完成功率因数校对意图，功率因数十分挨近于1。选用单周操控可以简化操控电路的规划，不需求运用乘法器，不必检测输入电压，使体系更易完成，而且下降了设备的经济本钱。
PFC 是单周操控运用较老练的范畴之一，在单相和三相功率电路中都得到成功的运用，并获得很好的作用。功率已做到了500 W，频率最大已做到100 kHz。
2.3 单周操控在有源电力滤波器中的运用
有源电力滤波器(Active Power Filter, APF)作为一种用于动态按捺谐波和补偿无功功率的新式电力电子设备，可对巨细和频率都改变的谐波重量和无功功率进行补偿。其补偿性首要取决于对畸变电流的实时准确检测和逆变器输出电流的操控战略。单周操控有源滤波器(UCI-APF)是谐波补偿的新方向，与常用的APF比较，UCI-APF 操控办法具有简洁、采样通道少、电路本钱低、检丈量少、操控器结构简略以及鲁棒性强等长处，可调理功率因数挨近1，故在中小功率场合有推行价值。但经典的UCI-APF对电路参数的依赖性十分大，当操控电路积分参数呈现误差或起浮时，主电路上的进线电流将引进直流重量，这严峻阻止其推行运用。
单周操控有源滤波器的操控方针是消除谐波并调理功率因数挨近1，因而当有源滤波器有用作业时，网侧电流波形盯梢电压波形，整个体系可以等效为线性负载(等效阻抗为Re)，即
由上面剖析可见，操控方程可由单周操控的办法完成，但要求积分速度十分准确。单周操控是一种非线性的占空比调制办法，其意图是在一个
