單相軟開關(guān)高效率半橋功率因數(shù)校正器研究.pdf

1、傳統(tǒng)的功率因數(shù)校正(Power Factor Correction-PFC)拓?fù)溆啥O管整流橋與Boost電路級(jí)聯(lián)組成。該級(jí)聯(lián)拓?fù)涞碾娏骰芈分衅骷?shù)較多，導(dǎo)致導(dǎo)通損耗大，限制了效率的提高。無橋PFC拓?fù)淠軌驕p少電流回路中的器件數(shù)，降低導(dǎo)通損耗，其中半橋PFC拓?fù)渲须娏骰芈菲骷?shù)最少，因而導(dǎo)通損耗更小。但是，該拓?fù)渲虚_關(guān)器件電壓應(yīng)力較大，因此如果選用高壓的IGBT作為開關(guān)器件，則開關(guān)損耗大，效率低。新型的碳化硅基MOSFET兼顧了高耐壓與

2、低通態(tài)電阻，因而導(dǎo)通損耗較小。且由于其開關(guān)速度快，所以開關(guān)損耗較小，可以極大提高半橋PFC的整體效率。但是，由于高頻工作時(shí)其開通損耗比重仍然較大，嚴(yán)重制約變換器效率的提高。
　　本文利用碳化硅基MOSFET優(yōu)良的關(guān)斷特性，采用讓電感電流反向的零電壓(ZeroVoltage Switching-ZVS)控制策略，利用反向電感電流實(shí)現(xiàn)上下管的自然換流，使需要開通的開關(guān)器件的體二極管導(dǎo)通，讓器件工作在零電壓開通狀態(tài)下，消除開通損耗，降低

3、開關(guān)損耗，提升效率。
　　針對(duì)這種電感電流反向的零電壓(Zero Voltage Switching-ZVS)控制方式，論文給出了各個(gè)關(guān)鍵參數(shù)與關(guān)鍵控制電路的設(shè)計(jì)，分析建立了小信號(hào)與控制回路的數(shù)學(xué)模型，并介紹了數(shù)字控制的實(shí)現(xiàn)方案，搭建了一臺(tái)數(shù)字控制的輸出功率為1100W的實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了碳化硅基MOSFET應(yīng)用于半橋PFC能達(dá)到較高的效率。同時(shí)，針對(duì)數(shù)字控制半橋PFC電路的高頻效率優(yōu)化，本文進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)以及分析，提出了幾種解