基于復合型單開(kāi)關(guān)PFC預調節器的設計
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時(shí)間：2013-08-23
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
M1：在此模態(tài)下，CPFC兩端電壓UCPFC的反饋信號UN2大于輸入整流電壓，即
|Ui|≤UN2=KUCPFC其中
。開(kāi)關(guān)管導通期間VD1和VD2反向截止，輸入電流為零，因此輸入功率為零。開(kāi)關(guān)管截止期間，存儲在CPFC中的能量傳遞到負載，此時(shí)電路相當于一個(gè)Boost變換器，可以用四區角θ定義M1的時(shí)間
式(1)中：Upk為輸入電壓峰值。式(1)表明死區角不僅與UCPFC和Upk有關(guān)，還與變壓器匝數比K有關(guān)。減小K值可以提高功率因數和減小輸入電流諧波含量。
M2：當輸入電壓高于反饋電壓，即|U|≥UN2=KUCPFC時(shí)，變換器工作在M2狀態(tài)。開(kāi)關(guān)管導通時(shí)，Lb1兩端的電壓等于整流輸入電壓減去反饋電壓UN2，即
ULb1=|Ui|-KUCPFC (2)
因為PFC級工作在DCM，開(kāi)關(guān)導通期間輸入電感電流從零開(kāi)始線(xiàn)性增加，如圖7所示。此時(shí)VD1反向截止，磁化電流
iM=iN1+iCPFC=KiN2+iCPFC (3)
式(3)表明磁化電流時(shí)由CPFC的放電電流和整流電流兩部分組成的CPFC和輸入端共同提供磁化能量。
在1個(gè)開(kāi)關(guān)周期內輸入電流是斷續的，磁化電流是連續的，因此開(kāi)關(guān)管截止期間CPFC向負載提供一部分能量。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/175729.htm
M3：隨著(zhù)輸入電壓的增加，在1個(gè)開(kāi)關(guān)周期內輸入電流將大于磁化電流。此時(shí)變換器進(jìn)入M3狀態(tài)，其主要波形如圖8所示。CPFC的充電電流為
iCPFC=iM-iN1=iM-KiN2 (4)
在開(kāi)關(guān)導通期間，隨著(zhù)輸入電流的線(xiàn)性上升，輸入端將同時(shí)想磁環(huán)電感和CPFC提供能量；在開(kāi)關(guān)截止期間，M3時(shí)的工作狀態(tài)與M2時(shí)相同。一旦電壓經(jīng)過(guò)峰值并減小到一定程度，變換器又將進(jìn)入M2狀態(tài)。隨著(zhù)電壓進(jìn)一步減小，變換器再次進(jìn)入M1狀態(tài)。
4 結論
該復合型單開(kāi)關(guān)PFC預調器結構簡(jiǎn)單，并且可以減小儲能電容的容量。由于輸出電壓基本恒定，因此便于下一級DC／DC變換器(AHB)的優(yōu)化設計。加附加繞組N2后，可使CPFC兩端的電壓420 V，同時(shí)使輸出電流諧波滿(mǎn)足IEC1000-302的要求，使用上述簡(jiǎn)易電路不但可以減少過(guò)沖現象，而且還可以縮短預調節器上電的時(shí)間。
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