應(yīng)用于1-MHz Boost PFC變換器的電流源驅(qū)動電路.pdf

1、隨著信息和半導(dǎo)體技術(shù)的快速發(fā)展，通信、計算機系統(tǒng)對電源的功率密度、體積和效率提出了更高的要求，高功率密度、高效率、低成本是今后分布式電源的發(fā)展趨勢。功率因數(shù)校正電路作為分布式電源系統(tǒng)的前級，由于它本身具有若干體積較大的無源器件，因此，提高PFC電路的功率密度，可以有效提高整個電源系統(tǒng)的功率密度。對于連續(xù)電流模式的PFC變換器，提高電路的開關(guān)頻率可以有效減小電路中磁性元件大小，同時，當(dāng)開關(guān)頻率超過400KHz，EMI濾波器體積也會進一步減

2、小。理論和實驗都證明，當(dāng)BoostPFC變換器工作在1MHz頻率時，電路的功率密度會得到很大的提高，而隨著SiC、GaN等新器件的推出，也使得MHz變換器成為未來電力電子的發(fā)展趨勢。目前，PFC變換器開關(guān)頻率主要工作在100-200KHz，大幅度提高BoostPFC變換器開關(guān)頻率的主要影響有：主電路開關(guān)損耗，主二極管反向恢復(fù)損耗，驅(qū)動損耗都會隨著頻率的提高而增加。其中，最主要問題就是主電路開關(guān)損耗急劇增加，會產(chǎn)生散熱、穩(wěn)定性問題。

3、>　　針對高頻PFC變換器的上述缺點，本文提出自適應(yīng)電流源驅(qū)動技術(shù)。由于PFC變換器占空比在一個輸入工頻周期內(nèi)不斷變化，半橋結(jié)構(gòu)電流源驅(qū)動拓撲很難應(yīng)用于PFC電路中。為了解決這個問題，全橋結(jié)構(gòu)電流源驅(qū)動拓撲被運用到高頻PFC變換器中。全橋結(jié)構(gòu)電流源驅(qū)動電路根據(jù)驅(qū)動電流的情況分為兩種類型，連續(xù)性和斷續(xù)型。本文詳細分析了它們的工作原理，介紹控制策略及其實現(xiàn)方法，給出損耗分析和設(shè)計方法。相比于傳統(tǒng)的電壓源驅(qū)動方式，電流源驅(qū)動電路可以有效減小高

4、頻PFC變換器開關(guān)損耗，提高變換器整體效率。此外，該驅(qū)動電路不僅可以有效減少高頻PFC變換器開關(guān)損耗，而且驅(qū)動電流會隨著主功率MOSFET開關(guān)電流變化而變化，實現(xiàn)自適應(yīng)控制，最終可以實現(xiàn)1MHzPFC變換器開關(guān)損耗和驅(qū)動損耗最優(yōu)化。
　　本文最后給出了連續(xù)型和斷續(xù)型電流源驅(qū)動電路分別應(yīng)用于高頻BoostPFC變換器時，其在開關(guān)損耗，驅(qū)動損耗以及自適應(yīng)控制等方面的綜合對比，并給出最優(yōu)設(shè)計結(jié)果。
　　為驗證理論分析的正確性，在實