電源：無(wú)輸入整流橋的單級PFC變換器

5　穩態(tài)分析

為保證高的功率因素單級PFC電路的PFC級工作在DCM，而DC/DC級工作在CCM下，要注意電路功率平衡的問(wèn)題。

當輸出功率減小的時(shí)候，則前級boost電路占空比會(huì )減小，則DC/DC級的占空比也會(huì )減小(因為共用開(kāi)關(guān)管)，就會(huì )導致直流母線(xiàn)上的電壓上升從而縮窄脈寬達到新的功率平衡。反之當輸出功率增加的時(shí)候，則前級boost電路占空比會(huì )增加，則DC/DC級的占空比也會(huì )增加(因為共用開(kāi)關(guān)管)，就會(huì )導致直流母線(xiàn)上的電壓下降從而達到新的功率平衡。所以輕載下，直流母線(xiàn)電壓會(huì )達到滿(mǎn)載時(shí)候的幾倍以上，這就限制了單級PFC的實(shí)際應用。通常采用的方法是對直流母線(xiàn)采取鉗位措施，或者當電壓上升到一定的值，讓DC/DC級也進(jìn)入DCM模式。當負載變輕時(shí)，占空比必然會(huì )減小，因此沒(méi)有不平衡功率存在，儲能電容的電壓不會(huì )因為負載變輕而增加。但是這種組合存在導通損耗和功率開(kāi)關(guān)電流應力大，效率低的缺點(diǎn)

假設開(kāi)關(guān)頻率遠遠高于電網(wǎng)頻率?？闪睿?/p>

這里，Vim為輸入電壓的峰值。如果PFC級占空比為D，開(kāi)關(guān)周期為T(mén)，可以得到輸入電流的低頻平均表達式：

那么輸入功率為：

將式(2)和(3)代入式(4)，可以的到

這里

對于DC/DC級，連續模式和斷續模式的臨界條件

當

的時(shí)候將會(huì )進(jìn)入連續模式，此時(shí)電壓關(guān)系式為

當

的時(shí)候將會(huì )進(jìn)入不連續模式，此時(shí)電壓關(guān)系式為：

這里

由前面的推導可知通過(guò)適當的選擇Lf等參數(根據

此式來(lái)選擇)當負載變輕時(shí)使DC/DC級也進(jìn)入DCM模式。當負載變重時(shí)使DC/DC級也進(jìn)入CCM模式來(lái)降低電容電壓。

6　結 語(yǔ)

本文介紹了一種新的單級功率因數校正拓撲，由于整流橋和DC/DC變換共用開(kāi)關(guān)管，節省了兩個(gè)整流管，減小損耗，提高了效率。給出了仿真電路圖和結果，另外還討論降低儲能電容電壓的方法。

參考文獻：

[1] A Power-Factor Controller for single stage PWM Rectifiers　 IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL ELECTRONICS VOL46

[2] A Single –stage Electronic ballast with High Power Factor　 IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL ELECTRONICS VOL47

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[4] 嚴百平，劉建，不連續導電模式高功率因數開(kāi)關(guān)電源，第一版，科學(xué)出版社