單級無橋隔離型功率因數(shù)校正變換器研究.pdf

1、開關(guān)電源以其效率高、體積小、重量輕被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備、LED照明、通訊設(shè)備、家用電器、儀器儀表等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的開關(guān)電源一般采用二極管整流橋級聯(lián)DC-DC變換器的方案，因此，在任意時(shí)刻，二極管整流橋中總是存在兩個(gè)二極管同時(shí)導(dǎo)通，通態(tài)損耗大，在低電壓輸入時(shí)，該損耗尤為嚴(yán)重，從而限制了變換器效率的提升，同時(shí)需要相應(yīng)的功率因數(shù)校正(PFC)裝置。為了解決這一問題，PFC變換器無橋化拓?fù)湎嗬^提出。
　　本文首先研究了一種基于諧振的無橋

2、隔離型Pseudo-Boost變換器，該變換器具有雙極性增益，即在正負(fù)輸入電壓下均能得到一個(gè)正的直流輸出電壓，從而省去了交流側(cè)整流橋。詳細(xì)分析了該變換器工作于斷續(xù)導(dǎo)電模式(DCM)的工作原理、正負(fù)輸入電壓下工作模態(tài)以及直流穩(wěn)態(tài)特性。該變換器具有電氣隔離和功率因數(shù)高的優(yōu)點(diǎn)，但存在諧振電感電流突變、開關(guān)器件承受的電壓應(yīng)力過大、交流輸入電流斷續(xù)、電磁干擾較為嚴(yán)重等問題。
　　在無橋隔離型Pseudo-Boost變換器的基礎(chǔ)上，通過在交流

3、輸入端增加電感和電容，使交流輸入電流連續(xù)以改善電磁干擾，本文稱為諧振型無橋隔離型變換器，并對其工作原理和穩(wěn)態(tài)特性進(jìn)行了詳細(xì)的分析。本文在諧振型無橋變換器的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，提出了一種新型單級無橋隔離型變換器，省略了諧振電感和諧振電容。分析了該變換器的工作原理、正負(fù)輸入電壓下的工作模態(tài)以及直流穩(wěn)態(tài)特性。最后搭建了實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了所提變換器的有效性和正確性。此外，效率測試結(jié)果表明，所提無橋變換器的效率高于對應(yīng)的橋式拓?fù)?，?yàn)證了所提變