一種新型boost功率因數(shù)預(yù)調(diào)節(jié)器的研究

作者：時(shí)間：2012-03-11 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

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1 引言

　　將220V電網(wǎng)電壓經(jīng)二極管整流、電容濾波提供直流電壓是傳統(tǒng)應(yīng)用中最為廣泛的變流方案。但是，輸入產(chǎn)生的脈動(dòng)電流會(huì)危害電網(wǎng)，使輸入端功率因數(shù)下降，造成電網(wǎng)供電質(zhì)量的下降和諧波損耗的增加。因此功率變換器的功率因數(shù)校正及控制問(wèn)題已越來(lái)越引起人們的重視[1]。
　　功率因數(shù)校正有多種方式，較為理想的方法是在電源內(nèi)部采用功率因數(shù)校正措施，將電源裝置的網(wǎng)側(cè)電流正弦化。有源功率因數(shù)校正（APFC）技術(shù)可將電源等效為純電阻，極大地提高功率因數(shù)，減小高次諧波。在各種功率因數(shù)校正中，單相boost電路具有效率高、電路簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛應(yīng)用[2]。文獻(xiàn)[3—5]提出了帶軟開(kāi)關(guān)的功率因數(shù)校正變換器，這些變換器具有如下局限性：（1）開(kāi)關(guān)管承受高的電壓、電流應(yīng)力；（2）元器件多，成本高；（3）控制電路復(fù)雜。為了解決這些問(wèn)題，本文提出了一種新型boost功率因數(shù)預(yù)調(diào)節(jié)器，電路工作在恒頻下，并且實(shí)現(xiàn)了二極管及有源開(kāi)關(guān)的軟開(kāi)關(guān)。下面詳細(xì)介紹新型boost變換器的工作原理以及新型boost功率因數(shù)預(yù)調(diào)節(jié)器的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

2 新型boost變換器的工作原理以及參數(shù)L的選擇

2.1　工作原理

　　新型boost變換器如圖1所示，其中C1是有源開(kāi)關(guān)Q1的寄生電容。

圖1　新型boost變換器
　　在進(jìn)行討論之前，作如下幾點(diǎn)假設(shè)：
　　·輸入濾波電感足夠大，故在一個(gè)開(kāi)關(guān)周期中，電壓源Vi及輸入濾波電感Lf可用一恒值電流源代替Ii代替。
　　·輸出濾波電容足夠大，故在一個(gè)開(kāi)關(guān)周期中，Cf 、Rl可用一恒值電壓源V0代替。
　　該變換器在不同開(kāi)關(guān)狀態(tài)下的等效電路如圖2所示，理論波形如圖3所示。

圖2　不同開(kāi)關(guān)狀態(tài)的等效電路

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