有源功率因數(shù)校正主電路拓撲結構綜述(編輯修改稿)
2024-10-22 15:09 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 通時，二極管D1正偏壓而導通，電網(wǎng)向負載提供能量，輸出電感L儲能。當開關管Q關斷時，電感L儲存的能量通過續(xù)流二極管D2向負載釋放。這種電路的優(yōu)點是功率級電路簡單，缺點是要增加一個磁復位回路來釋放正激期間電感中的儲能。 FlybackPFC主電路圖6 Flyback型主電路原理圖 圖6為反激型主電路的原理圖，當開關管Q導通時，輸入電壓加到高頻變壓器B1的原邊繞組上，由于變壓器副邊整流二極管D1反接，副邊繞組沒有電流流過，此時，電容C放電向負載提供能量。當開關管Q關斷時，繞組上的電壓極性反向，二極管D1正偏導通，開關管導通期間儲存在變壓器中的能量通過二極管D1向負載釋放。這種電路的優(yōu)點是功率級電路簡單，具有過載保護功能。4 單相軟開關有源校正主電路的分析 單相軟開關有源校正主電路可分為零電流開關（ZCS）變換器、零電壓開關(ZVS) 變換器、零電流轉(zhuǎn)換(ZCT) 變換器、零電壓轉(zhuǎn)(ZVT)變換器、有源鉗位ZVS變換器，下面對這幾種電路的工作原理加以分析。 零電流開關ZCSPFC主電路 Buck型ZCS PFC主電路如圖7所示，這種電路的工作過程如下：圖7 Buck型 ZCSPFC主電路原理圖 初始時刻，主開關管S1在諧振電感Lr作用下零電流導通，電感電流iLr在輸入電壓Vin的作用下線性上升，當iLr 等于輸出電流I0 時，續(xù)流二極管D在零電流下自然關斷；D關斷之后，諧振電感Lr與諧振電容Cr開始諧振，經(jīng)過半個諧振周期，Lr上電流iLr以諧振方式再次達到I0，諧振電容電壓VCr上升到2Vin，此時由于S2處于關斷狀態(tài)，故iLr和Cr將保持在該值上，無法繼續(xù)諧振。此狀態(tài)的持續(xù)時間由電路的PWM控制決定。當需關斷主開關管S1時，先開通輔助開關管S2（在Lr作用下零電流導通），Lr與Cr再次諧振，當iLr諧振到零時，D1導通，iLr繼續(xù)反方向諧振并到零。此期間，S1可在零電流零電壓下完成關斷過程。此后，VCr在I 0作用下衰減到零，D自然導通。S2可在此后至下一周期來之前以零電壓零電流方式完成關斷過程?！ 纳鲜龇治鰜砜矗篫CS變換電路中所有開關管及二極管都是在零電壓或零電流下完成通斷的。且主開關管電壓應力低。其缺點是主開關管電流應力大，續(xù)流二極管電壓應力大，由于諧振電感在主功率能量的傳遞通路上，因此ZCS條件與輸入電壓、負載等有很大的關系。 零電壓開關ZVSPFC主電路 Boost型ZVS PFC主電路如圖8所示，這種電路的工作過程如下：圖8 Boost型 ZVS PFC主電路原理圖 初始時刻，主開關管S1導通并流過負載電流I0。當S1在諧振電容Cr作用下零電壓關斷后，輸出電流迅速從S1轉(zhuǎn)移到Cr 上，Cr兩端電壓VCr線性上升。當VCr上升到輸入電壓Vin時，二極管D導通。諧振電感Lr與諧振電容Cr開始諧振，電感電流iLr以諧振方式衰減，電容電壓以諧振方式上升。當iLr下降到零后，由于輔助開關管S2不導通，iLr將保持在零態(tài)，電容電壓VCr達到最大值，并保持在該值上。這個狀態(tài)的持續(xù)時間由電路輸出電壓的PWM控制要求確定。當需導通主開關管S1時，首先導通輔助開關管S
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