利用分離電感提高單相PFC變換器效率的研究.pdf

1、該文通過(guò)對(duì)工作在連續(xù)導(dǎo)電模式硬開(kāi)關(guān)狀態(tài)下的Boost型PFC變換器做損耗分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，得出電路的損耗主要由半導(dǎo)體元件損耗(占電路總損耗的三分之二多)和磁性元件損耗所組成。半導(dǎo)體元件損耗主要分為開(kāi)關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗，從實(shí)測(cè)電路波形中可以看出在開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通瞬間由續(xù)流(升壓)二極管反向恢復(fù)電流造成的開(kāi)通損耗占到了整個(gè)開(kāi)關(guān)損耗的近四分之三；導(dǎo)通損耗主要由輸入整流橋、開(kāi)關(guān)管、續(xù)流二極管導(dǎo)通損耗組成。該文分別利用電感分離的方法來(lái)減少開(kāi)關(guān)管上的開(kāi)通損耗

2、和半導(dǎo)體元件上的導(dǎo)通損耗以達(dá)到提高整個(gè)電路效率的目的. 為減少開(kāi)通損耗：將原BOOST型PFC電路中的儲(chǔ)能電感變?yōu)榇渭?jí)匝數(shù)稍大于初級(jí)匝數(shù)的耦合電感，實(shí)現(xiàn)了主開(kāi)關(guān)管的零電流開(kāi)通，并利用耦合電感的漏感有效制了二極管反向恢復(fù)電流的變化速度；在此基礎(chǔ)上通過(guò)加入由一個(gè)電容和兩個(gè)二極管組成的緩沖網(wǎng)絡(luò)以實(shí)現(xiàn)主開(kāi)關(guān)管的零電壓關(guān)斷。最后利用耦合電感實(shí)現(xiàn)主開(kāi)關(guān)管零電流開(kāi)通的原理，將原升壓電感分離為一較大電感和一較小耦合電感串聯(lián)，兩個(gè)電感繞制在同一個(gè)

3、磁芯上，保持初次級(jí)匝數(shù)比和漏感大小的前提下，實(shí)現(xiàn)主開(kāi)關(guān)管零電流開(kāi)通，提高了電路效率。電路的控制方法采用傳統(tǒng)的平均電流型控制(采用芯片UC3854)，探討了控制環(huán)路參數(shù)對(duì)電路的動(dòng)態(tài)響應(yīng)、穩(wěn)定性、輸入諧波的抑止做了討論。 減小半導(dǎo)體元件導(dǎo)通損耗：將電感一分為二(等分)放置于交流側(cè)，減少主開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)段輸入電流回路中的元件數(shù)目，達(dá)到降低導(dǎo)通損耗的目的。具體方法是:將原電感等分后分別串接于輸入火線和中線上，避免由于電路寄生電容的存在而造

4、成輸入電流正負(fù)半波不對(duì)稱(chēng)。電路的導(dǎo)通損耗的減少在主開(kāi)關(guān)管占空比較小時(shí)才會(huì)比較明顯，為適應(yīng)PFC電路輸入交流電壓范圍較寬的情況，可采用輸入電壓不同，輸出電壓不同的措施來(lái)解決，且使開(kāi)關(guān)管上開(kāi)關(guān)損耗亦會(huì)有所減少。在電路中加入無(wú)源無(wú)損網(wǎng)絡(luò)降低開(kāi)關(guān)管上的開(kāi)關(guān)損耗。針對(duì)新的電路拓?fù)?，提出了一種新穎無(wú)需輸入電壓采樣的平均電流型PFC控制方法，試驗(yàn)結(jié)果表明，新控制方法對(duì)輸入電流諧波的抑制比傳統(tǒng)平均電流型控制方法可以得到更好的效果。 針對(duì)無(wú)源無(wú)損