一种基于耦合电感的零电流纹波功率因数校正变换器.pdfVIP

2022 年 9 月 电 工 技 术 学 报 Vol.37 No. 18 第 37 卷第 18 期 TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Sep. 2022 DOI: 10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.211798 一种基于耦合电感的零电流纹波功率因数 校正变换器 1 2 1 林 通 江 平 姚 佳 （1. 南京理工大学自动化学院 南京 210094 2. 南京晨光集团有限责任公司 南京 210006 ） 摘要 为了降低传统 Boost 功率因数校正（PFC ）变换器的输入电流纹波，改善输入电流的 总谐波畸变率（THD ），提升PFC 效果，该文提出一种基于耦合电感的零电流纹波PFC 变换器。 首先，基于零电流纹波工作原理分析并推导PFC 工况下的电路参数设计方法。分析表明，由于所 增加的辅助电感仅用于消除电流纹波而不参与主功率传输，因此其体积远小于传统Boost PFC 的 输入滤波器。其次，在拓扑研究基础上结合零电流纹波特性，提出采用数字单周期控制策略，给 出数字控制器的设计及实现方法。最后，通过实验将所提出拓扑的性能与传统Boost PFC 进行对 比。实验结果表明，该文所提出的基于耦合电感的零电流纹波PFC 变换器输入电感电流纹波近似 为零，THD 明显低于传统Boost PFC 变换器，且功率因数（PF ）显著提升。 关键词：数字单周期控制 零电流纹波 耦合电感 功率因数校正 中图分类号：TM461 A Zero Current Ripple Tapped Inductor Power Factor Correction Converter 1 2 1 Lin Tong Jiang Ping Yao Jia （1. School of Automation Nanjing University of Science and Technology Nanjing 210094 China 2. Nanjing Chen Guang Group Nanjing 210006 China ） Abstract In order to reduce the input current ripple and improve the EMI performance of traditional Boost power factor correction (PFC) converter, a zero current ripple tapped inductor (TI) PFC converter was proposed. First, the operation principle of the proposed PFC converter was studied. The current ripple cancellation network employed a tapped inductor and a series-connected LC filter. Since the inductance does not participate in the main power transmission, the L