- 1、本文档共10页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
单相Boost型功率因数校正电路软开关技术的综述
单相Boost型功率因数校正电路软开关技术的综述
CNET中国·PChome.net·原创 作者: 王文倩,陈敏,徐德鸿 责编:段勇峰 时间:2006-08-14
关键词:功率因数校正;软开关技术;DC/DC变换 中图分类号: 文献标识码: 文章编号: 0 引言
近二十年来电力电子技术得到了飞速的发展,已广泛应用到电力、冶金、化工、煤炭、通讯、家电等领域。多数电力电子装置通过整流器与电力网接口,经典的整流器是一个由二极管或晶闸管组成的非线性电路,它会在电网中产生大量电流谐波和无功功率,污染电网,成为电力公害。在20世纪80年代中后期,开关电源有源功率因数校正技术引起了国内外许多学者的重视,进行了许多专题研究并取得了大量成果。
有源功率因数校正技术在整流器与滤波电容之间增加一个DC/DC开关变换器。在各种单相PFC电路拓扑结构中,Boost升压型功率因数校正电路由于具有主电路结构简单,变换效率高,控制策略易实现等优点而得到广泛应用。高频化可以减小有源功率因数校正电路的体积、重量,提高电路的功率密度。为了使电路能够在高频下高效率地运行,有源功率因数校正电路的软开关技术成为重要的研究方向。
本文对单相Boost有源功率因数校正电路软开关技术进行了分类,并对每一类型的电路的拓扑结构、工作方式及工作特点做出了分析。
1 零电压开关(ZVS)PWM功率因数校正电路
ZVS工作方式是指利用谐振现象及有关器件的箝位作用,使开关变换器中开关管的电压在开启或关断过程中维持为零。
图1电路为ZVS功率因数校正电路,也称扩展周期准谐振功率因数校正电路[1]。在辅助开关S1开通时,电感Lr抑制二极管Df的反向恢复,电感Lr与电容Cf发生谐振至流过开关S1的电流降至输入电流大小。开关S2导通后,电感Lr与电容Cf再次谐振至流过开关S1的电流为0,电容Cf两端电压为Vo,使开关S1、开关S2实现ZV-ZCS关断。电路的不足之处是开关的电流应力比较大。
图1 扩展周期准谐振功率因数校正电路
2 零电压转换(ZVT)PWM功率因数校正电路
在ZVT工作方式中,谐振网络拓扑与主电路是并联的。零转换PWM功率因数校正电路的导通损耗和开关损耗很小,能实现零开关特性而不增大开关的电流或电压应力,适用于较高电压和大功率的变换器。
图2所示电路是传统的ZVT电路[2]。电感Lr与主开关S1寄生电容谐振使其寄生二极管导通,开关S1实现ZVS开通;同时,电感Lr抑制了二极管D1的反向恢复,二极管D2为电感Lr中的能量提供释放回路。
图2 ZVT-PWM功率因数校正电路之一及波形图
此电路的优点在于主开关ZVS开通,二极管D1的反向恢复得到抑制,电路结构简单;不足之处是辅助开关硬开通。
图3所示是对传统ZVT电路的改进电路[3],其开关时序、主开关的电压、电流波形与图2相同。改进之处是在电感回路中串接二极管D3消除升压二极管D1寄生电容与电感Lr寄生振荡;在二极管D2两端并接电容减小了开关S2的关断损耗,可以提高电路的效率。
图3 ZVT-PWM功率因数校正电路之二及波形图 电路的不足之处是改进后电路的辅助开关仍为硬开通。
图4所示电路[4]主开关S1为ZVS开通,其开通过程与上面两种电路稍有不同,当谐振电感Lsn2与电容Csn1与开关S1寄生电容谐振至开关S1两端电压为零时,开关S1开通;Csn1与Csn2可改善开关S1、S2的关断过程,减小关断损耗;电感Lsn2抑制了二极管D的反向恢复,二极管Db、Dc为电感Lsn2提供能量释放回路。
图4 ZVT-PWM功率因数校正电路之三及波形图
电路不足之处是辅助开关S2硬开通。
图5电路[5]对图4所示电路进行了改进。如波形图所示,主开关S1开通前,其寄生二极管已经导通,开关S1实现ZVS开通;开关S1开通后,由于耦合电感的作用,促使流过Lx的电流迅速减小至接近零,辅助开关S2实现了ZCS关断;电容Cf减小了电路的关断损耗。
图5 ZVT-PWM功率因数校正电路之四及波形图
电路的不足之处是辅助开关S2硬开通,电路结构与工作方式比较复杂。
图6所示电路是对传统ZVT电路的又一改进电路[5]。在主开关S1开通前,其寄生二极管已经导通,开关S1可实现ZVS开通;开关S1开通后,由于耦合电感的作用,流过辅助开关S2的电流迅速下降至接近零,开关S2被击穿二极管Ds钳制在一个很低的电压,开关S2实现ZCS关断。
图6 ZVT-PWM功率因数校正电路之五及波形图
电路的不足之处是辅助开关硬开通,电路的结构与工作方式比较复杂。
图7所示电路
文档评论(0)