新型無(wú)橋功率因數(shù)校正變換器研究.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)飛速發(fā)展，AC-DC變換器等電源設(shè)備給電力系統(tǒng)帶來(lái)了嚴(yán)重的諧波污染問題。功率因數(shù)校正技術(shù)(Power Factor Correction，PFC)可以有效的減小輸入電流諧波，提高變換器的功率因數(shù)，因此功率因數(shù)校正技術(shù)在電源設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用。
　　 傳統(tǒng)橋式Boost PFC變換器因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制策略容易實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)界得到了廣泛的應(yīng)用。然而，在全范圍電壓(85～265Vac)輸入時(shí)，橋式Boost PF

2、C變換器前端二極管整流橋的存在導(dǎo)致其在低電壓輸入時(shí)變換器效率較低，制約了橋式Boost PFC變換器的應(yīng)用。為了消除橋式Boost PFC變換器前端二極管整流橋?qū)ψ儞Q器效率的影響，本文研究了一類基于諧振支路單元的高效率無(wú)橋PFC變換器。本文分別研究了無(wú)橋Pseudo-Boost PFC變換器、隔離無(wú)橋PFC變換器、次級(jí)諧振反激PFC變換器，并且分別詳細(xì)分析了變換器的工作模態(tài)，研究了變換器的功率因數(shù)及其損耗特性，提出了相應(yīng)控制策略。

3、>　　 無(wú)橋Pseudo-Boost PFC變換器由一種雙極性增益Pseudo-Boost變換器直接構(gòu)成，不需要前端二極管整流橋。與傳統(tǒng)Boost變換器相比，Pseudo-Boost變換器僅僅增加了諧振支路與雙向開關(guān)管。本文詳細(xì)研究了無(wú)橋DCM Pseudo-Boost PFC變換器的工作模態(tài)，分析了諧振支路單元對(duì)變換器特性的影響。本文分別設(shè)計(jì)并搭建了50W無(wú)橋Pseudo-Boost PFC變換器與傳統(tǒng)橋式Boost PFC變換器的

4、實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了無(wú)橋Pseudo-Boost PFC變換器具有較高的效率。
　　 在無(wú)橋Pseudo-Boost PFC變換器的基礎(chǔ)上，引入隔離變壓器，構(gòu)成了隔離無(wú)橋PFC變換器。與傳統(tǒng)橋式反激PFC變換器相比，隔離無(wú)橋PFC變換器省去了前端二極管整流橋，同時(shí)合理利用變壓器次級(jí)漏感組成次級(jí)諧振支路，將次級(jí)漏感能量傳送至負(fù)載，從而使得該變換器具有高效率、低開關(guān)管與二極管電壓應(yīng)力的特點(diǎn)。針對(duì)隔離無(wú)橋PFC變換器的主開關(guān)管設(shè)計(jì)

5、復(fù)雜、驅(qū)動(dòng)困難的問題，提出了次級(jí)諧振反激PFC變換器。與傳統(tǒng)橋式反激PFC變換器相比，該變換器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，開關(guān)管易驅(qū)動(dòng)、效率高、電壓應(yīng)力低等優(yōu)點(diǎn)。
　　 最后，針對(duì)隔離無(wú)橋PFC變換器與次級(jí)諧振反激PFC變換器適用于高電壓、低電流的負(fù)載場(chǎng)合，本文將其用于大功率LED驅(qū)動(dòng)電路中。本文分別基于傳統(tǒng)反激PFC變換器、隔離無(wú)橋PFC變換器與次級(jí)諧振反激PFC變換器設(shè)計(jì)并搭建了60W LED樣機(jī)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:隔離無(wú)橋PFC變換器與次級(jí)