传统AC/DC变换器输入采用整流二极管,当流过整流二极管的电流较大时,其损耗迅速增加,需要较大的散热器,同时变换器的转换效率较低。为了提高PFC的效率,将整流二极管用MOS管代替,MOS管具有导通电阻小、压降小的优点,散热更容易处理。针对二极管损耗大、传统PFC不具备电气隔离的特点,已有学者提出了一种隔离型无桥PFC变换器。
目录1 概述2 隔离型无桥PFC变换器3 实验验证4 参考文献1 概述电力电子、非线性负载给电网带来了大量的谐波污染,国际电工委员会和美国电气和电子工程师协会对电力电子装置制定了谐波抑制标准,比如ACDC变换器功率大于75W时,都应增加PFC,传统PFC输入侧为整流二极管,其压降大,当功率比较大时,整流二极管的损耗较大,给热处理带来了挑战。为了解决这一问题,已有学者提出了无桥PFC变换器,其中包括电感断续模式无桥PFC,电感断续模式无桥Spice和Cuk变换器、无桥反激PFC等一系列的变换器。下面讲述的是一种单级隔离型无桥PFC变换器,包括工作原理、实验验证部分内容。2 隔离型无桥PFC变换器文章中所提出的变换器如图1所示。

模态3:如图4c,S保持关断,Do1和Do2关断,且承受的电压均为输出电压Uo,此时uin、L1、C1和Lm形成低频振荡回路,由于开关频率远大于低频振荡频率,此时iL1和iLm大小相等且保持恒定为i0,Co向负载放电。

3 实验验证
文中首先基于PSIM软件对两种工作模式进行了仿真验证,图6给出了升压模式仿真波形。
由图6a可知,当变换器工作于升压模式时,输入电流均能较好的跟随输入电压,所以功率因数较高。
图6b为升压模式下变换器在交流输入电压正半周期若干个开关周期内的仿真结果,其中Up为驱动脉冲。由图6b可知,变换器工作于DCM情形,且结果与图3的理论分析相符,验证了分析的正确性。为了进一步验证理论分析的正确性,最后搭建了变换器实验样机,并进行了相对应的波形测试。图7给出了交流110V输入、80W输出时的实验结果,波形自上而下分别为输出电压纹波Uo_rip、输出电压Uo、交流输入电压uin和交流输入电流iin。
[1] 一种单级无桥隔离型PFC变换器
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