一种新颖的零电压转换PFC变换器设计
1 引 言
在单相功率因数校正变换器的拓扑结构中，单开关PWM升压变换器因其突出的优越性而在近些年被广泛应用于各类功率电子系统中。而同时，由于开关工作频率不断提高所带来的诸如开关损耗、电磁干扰等问题也日益严重，这些问题严重得影响了变换器工作的可靠性和频率的提高和[1-2]。为此，电力电子领域的专家学者们一直在探索各种解决方案，并于近些年先后提出了许多零电压或零电流软开关技术[1-4]，为解决上述问题提供了一条理想途径。
本文提出了一种新颖的有源钳位零电压转换（ZVT）PWM功率因数校正变换器，它采用了有源钳位技术，且电感和电容工作在谐振模式，从而可以获得软开关条件。该变换器可在固定频率下实现主开关管的零电压开关，并且在任何输入电压和负载条件下都能实现辅助开关管的零电流开关。
2 工作原理
图1所示为提出的ZVT PFC变换器的工作原理图。主开关旁边并联了一个吸收电容Cs，实现了主开管的零电压关断。
图1 ZVT PFC变换器原理图
主开关和辅助开关在图3和图4所示序列的触发下，一个开关周期可以分为六个工作阶段。图2所示即为变换器在六个工作模式下的等效电路图。在对六个工作模式加以分析之前，先做以下假定：在t0时刻以前，VCr=2Vo，ILr=Ii。
在单相功率因数校正变换器的拓扑结构中，单开关PWM升压变换器因其突出的优越性而在近些年被广泛应用于各类功率电子系统中。而同时，由于开关工作频率不断提高所带来的诸如开关损耗、电磁干扰等问题也日益严重，这些问题严重得影响了变换器工作的可靠性和频率的提高和[1-2]。为此，电力电子领域的专家学者们一直在探索各种解决方案，并于近些年先后提出了许多零电压或零电流软开关技术[1-4]，为解决上述问题提供了一条理想途径。
本文提出了一种新颖的有源钳位零电压转换（ZVT）PWM功率因数校正变换器，它采用了有源钳位技术，且电感和电容工作在谐振模式，从而可以获得软开关条件。该变换器可在固定频率下实现主开关管的零电压开关，并且在任何输入电压和负载条件下都能实现辅助开关管的零电流开关。
2 工作原理
图1所示为提出的ZVT PFC变换器的工作原理图。主开关旁边并联了一个吸收电容Cs，实现了主开管的零电压关断。
主开关和辅助开关在图3和图4所示序列的触发下，一个开关周期可以分为六个工作阶段。图2所示即为变换器在六个工作模式下的等效电路图。在对六个工作模式加以分析之前，先做以下假定：在t0时刻以前，VCr=2Vo，ILr=Ii。
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2024-03-20
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