基于Boost變換器的寬輸入電壓范圍功率因數(shù)校正技術(shù)的研究.pdf

1、傳統(tǒng)電子設(shè)備的電源輸入端采用二極管整流和電容濾波，其輸入電流含有大量的奇次諧波，對(duì)電網(wǎng)造成巨大的諧波污染。為了限制諧波污染，各國(guó)都強(qiáng)制實(shí)施了一些限制輸入電流諧波的標(biāo)準(zhǔn)。有源功率因數(shù)校正（APFC）技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是總諧波含量小，功率因數(shù)高。在過去的二十年里，APFC技術(shù)得到了系統(tǒng)而深入的研究，并得到了廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)在越來(lái)越多的電子設(shè)備要求其電源能夠同時(shí)使用110V和220V兩種電網(wǎng)，再考慮電壓波動(dòng)，其電源的輸入電壓范圍是從90V到265V。因此

2、具有寬輸入電壓范圍的APFC技術(shù)是目前的一個(gè)研究熱點(diǎn)。 在幾種基本的非隔離型PFC變換器中，Boost PFC變換器的優(yōu)點(diǎn)是：輸入電流的高頻紋波小；輸出濾波電容儲(chǔ)能大；在整個(gè)輸入電壓范圍內(nèi)可以保持較高的輸入功率因數(shù)。因此，Boost PFC變換器得到了深入的研究和廣泛的應(yīng)用。但是，在寬輸入電壓范圍的應(yīng)用場(chǎng)合，Boost PFC變換器在低壓輸入時(shí)存在損耗大，效率低的問題。本文提出一種新的控制方式，保證輸出電壓隨輸入電壓的變化而線性

3、改變。當(dāng)輸入電壓較低時(shí)，適當(dāng)調(diào)低輸出電壓。這樣可以減小開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間，從而降低其導(dǎo)通損耗。并且由于開關(guān)管的截止電壓（等于輸出電壓）的減小，開關(guān)管開通和關(guān)斷瞬間電壓電流交疊產(chǎn)生的開關(guān)損耗也可以減小。采用變輸出電壓控制后，在低壓輸入端，電感電流的紋波也可以減小，從而進(jìn)一步提高Boost PFC變換器的效率。 在低功率應(yīng)用中，電源通常采用Boost PFC變換器與不對(duì)稱半橋變換器。當(dāng)PFC級(jí)采用變輸出電壓控制后，為了減小后級(jí)變換器的

4、輸入電壓范圍，本文提出一種復(fù)合式PFC變換器。該變換器儲(chǔ)能電容電壓可以自動(dòng)跟隨輸入電壓變化，減小PFC級(jí)的損耗，還可以保證后級(jí)變換器的輸入電壓始終保持穩(wěn)定，有利于后級(jí)變換器的優(yōu)化設(shè)計(jì)。在此變換器的基礎(chǔ)上，還可以對(duì)其拓?fù)鋽U(kuò)展，推導(dǎo)出一系列新的拓?fù)?，總結(jié)出其三端通用結(jié)構(gòu)。根據(jù)一定的轉(zhuǎn)換規(guī)律，根據(jù)三端結(jié)構(gòu)的拓?fù)溥€可以推導(dǎo)出對(duì)應(yīng)的兩端結(jié)構(gòu)的拓?fù)洹?在中大功率應(yīng)用場(chǎng)合，兩級(jí)式AC-DC變換器的DC-DC級(jí)通常使用移相控制的全橋變換器。當(dāng)P