無橋Boost PFC技術的研究.pdf

1、為了抑制諧波污染,改善電網(wǎng)品質,目前多在電源前級加入功率因數(shù)校正環(huán)節(jié),但常規(guī)的Boost PFC拓撲隨著功率的提高,消耗在整流橋上的功率將會非常可觀,嚴重制約了其在大功率場合的應用。近年來提出的無橋Boost PFC拓撲省略了輸入端的整流橋,大大降低了導通損耗,特別適合應用到大功率場合。本文對基于無橋Boost變換器的功率因數(shù)校正技術進行了深入研究,并就目前出現(xiàn)的幾種無橋Boost變換器電路結構和EMI進行了分析對比,在此基礎上,提出了

2、一種控制簡單、EMI干擾小的無橋變換器拓撲。針對所提出的無橋Boost主電路結構,對平均電流控制和單周期控制進行對比研究,同時基于兩種控制方法分別設計了相應的控制電路。在平均電流控制系統(tǒng)中,圍繞乘法器給出了參考正弦波發(fā)生電路、電壓誤差放大器、電流誤差放大器等參數(shù)設計。其中參考正弦波發(fā)生電路采用了電阻網(wǎng)絡采樣電路,改進了過去采樣電路復雜且采樣失真度大的缺點,能夠實現(xiàn)良好的控制效果。由于PFC電路屬于非線性系統(tǒng),為了更有效的控制電路的動態(tài)響

3、應和魯棒性,引入了單周期控制方法。在所設計的單周期控制系統(tǒng)中,通過復位積分器,能在一個周期內消除誤差,實現(xiàn)較好的功率因數(shù)校正。同時,對兩種控制方法在無橋電路中的應用進行了對比分析,為無橋電路中控制方法的選擇提供了依據(jù)。最后,本文分別基于平均電流控制芯片L4981和單周期控制芯片IR1150,研制了輸入電壓220±10%VAC、輸出電壓400VDC、輸出功率2000W的無橋Boost PFC實驗樣機,實驗結果滿足設計要求,達到了良好的校正