无损升压APFC电路研究与设计.pdf

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1、第50卷第5期电力电子技术Vo1．50．No．52016年5月PowerElectronicsMav2016无损升压APFC电路研究与设计惠晶。符海军(江南大学，轻工过程先进控制教育部重点实验室，江苏无锡214122)摘要：有源功率因数校正(APFC)电路作为提高功率因数的有效措施，己成为电力电子装置应用与研究热点。实际应用中大多数APFC电路采用Boost变换电路。此电路结构简单，但开关管在高频工作状态下开关损耗较大。为解决这一问题，给出一种改进型无损软开关电路，该电路无需额外增加开关与控制器件，应用于升压式APFC电路能有效减小高频开关管损耗，提高变换器转换效率

2、。通过2kW实验样机，验证了该电路的有效性。关键词：有源功率因数校正：无损软开关：转换效率中图分类号：TM933．3+1文献标识码：A文章编号：1000—100X(2016)05—0062—03ResearchandDesignofLosslessBoostAPFCCircuitHUIJing．FUHai-jun(KeyLaboratoryofAdvancedProcessControlforLightIndustry，MinistryofEducation，~angnanUnwers，Wuxi214122，China)Abstract：Activepowerfac

3、torcorrection(APFC)ckcuitastheefectivemethodtoimprovethepowerfactorhasbec—amethehottopicsinthefieldofapplicationsandpowerelectronicdevices．MostAPFCcircuitsadoptBoostcircuit．Thiscircuitstructureissimple，butthehishfrequencyswitchworkwillproduceseriousswitchingloss．Inordertosolvetheproble

4、m，animprovedlosslesssoftswitchcircuitisgiven，thecircuitrequiresnoadditionalswitchandcon-trolcircuit．ThelosslesscircuitwhichusedintheBoostAPFCcircuitcanreducethelossofhishfrequencyswitchandimprovetheeficiencyofconverterconversion．A2kWprototypeismadetoverifytheavailabilityofthecircuit．Ke

5、ywords：activepowerfactorcorrection；losslesssnubber；conversionefficiencyFoundationProject：SupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．51407084)1引言2电路结构和工作原理电力电子技术的迅猛发展及大量电力电子设图1为改进型无损升压式APFC电路拓扑结备的使用在促进经济社会发展的同时，也给电网构。由整流桥、Boost变换器和软开关谐振电路等组带来严重的谐波⋯。为降低电力电子装置对电网成。与普通Boost电路相比，

6、改进型电路增加无损软的污染。APFC被广泛应用于现代电源中。近年缓冲电路．利用电感与电容谐振工作实现能量的来，随着装置功率的增加。变换器体积也随之增传递，并将开关瞬态的能量，在一个开关周期大。为减小变换器的体积、重量与费用，一般采用内转移到负载端，从而实现无损软开关，同时解决提高开关频率的解决方案，但高频化会增加开关开关管V在高频工作状态下产生严重开关损耗损耗，降低变换器的转换效率f2-。为解决上述问的问题。无损软缓冲电路是由二极管VD：，VD，谐题，主要方法有RCD无损缓冲电路、有源缓冲电振电容cr与谐振电感组成。辅助电源由小功率路、谐振变换器和无损软开关等技术[

7、4】。与前3种耦合绕组Lf、谐振电感和谐振电容cf组成，为谐方法不同．无损软开关仅在变换器中增加一些无振提供能量。此电路电流要流过3个二极管，看似源元件进行能量转移，从而达到无损软开关效果。传导损耗增加了。但通过实验验证，加入无损软缓在此给出一种改进型无损升压式APFC电路冲电路的变换器，在高频工作状态下，转换效率高。拓扑结构，通过6个工作模式来分析该电路理论的正确性。并通过实验样机验证该电路的有效性。基金项目：国家自然科学基金(51407084)定稿日期：2015—10—29作者简介：惠晶(1957一)，男，陕西西安人，教授，硕导，图1无损升压式APFC电路研