双重单级pfc软开关变换器

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1、第47卷第5期电力电子技术Vo1．47，No．52013年5月PowerElectronicsMay2013双重单级PFC软开关变换器李中启，黄守道，曾毅，邓超(湖南大学，电气与信息工程学院，湖南长沙410082)摘要：针对目前开关变换器不能在一级同时实现高功率因数、高效率、大功率输出的缺点，提出了一种双重单级功率因数校正(PFC)软开关拓扑结构。详细分析了变换器的各种工作模态，给出了变换器参数的设计方法以及实现高功率因数和软开关的条件。实验验证了变换器的可行性和正确性。该变换器在诸如风力发电系统、大功率分布式电源系统、航空等领域中具有重要应用价值。

2、关键词：变换器；软开关；功率因数校正中图分类号：TM46文献标识码：A文章编号：1000—100X(2013)05—0029—03TheDualConverterBasedonSingle-stagePFCSOft-switchingLIZhong—qi，HUANGShou—dao，ZENGYi，DENGChao(HunanUniversity，Changsha410082，China)Abstract：Accordingtothedisadvantagesthattheswitchingconvertercannotrealizehighpower

3、factor，higheficiencyandhighpoweroutputatthesametime，thispaperputsforwardthetopologyofthedualconverterbasedonsingle—statgepowerfactorcorrection(PFC)soft·switching．Thedesignmethodsoftheconve~erparametersandtheconditionofrealizinghighpowerfactorandsoft-switchingareprovided，theoper

4、ationprocessesofvariousoperatingmodesoftheconverterareanalyzed，andthefeasibilityandcorrectnessoftheconverterareverifiedbyexperiment．Thisconverterhasimportantvalueinthefieldsofwindpowergenerationsystem，high-powerdistributedpowersupplysystemandaviation．Keywords：converter；soft-swi

5、tching；powerfactorcorrectionFoundationProject：SupposedbyNational973Program(No．2010CB736201)；InternationalScientificCooperationPr—oject(No．$2012GR0248)1引言换器可减小输入和输出滤波器体积和重量．极易实现冗余控制，提高了系统的可靠性。同时，模块近年来，随着智能电网、微电网f1]的快速发展，化结构易于并联运行【，实现大功率输出。电网对电力电子装置提出了更高的要求，希望开关变换器能在一级同时实现高功率因数、高

6、效率、大2工作原理功率输出。为满足高效率的要求，必须减少其损耗，图1为双重单级PFC软开关变换器。由两个最好的方法是软开关。软开关电路分为准谐振、零单重正激式软开关PFC变换器并联而成．单重正开关脉宽调制(PWM)和零转换PWM电路3大类。激式软开关PFC变换器由Boost单元和正激式软综合考虑，采用零电压开通和零电压关断(zvs)来开关单元构成。V，V：为辅助开关管；V，，V为主实现软开关【。为达到各类谐波标准，电力电子开关管；L，L：为输入电感；Lrl，L为谐振电感；装置输入端必须校正输入电流，减少谐波对电网的Cv～Cw为V。一V的寄生电容；，为

7、正激式变污染。单级有源PFC电路能够克服两级有源PFC压器T，T2的激磁电感；C。，C2为箝位电容；G，C4动态响应慢、成本高、两级转换效率低等缺点。为储能电容；VD，VD为整流二极管；，，为输在此从单级PFC变换器和软开关变换器的拓出滤波电感；C5为输出滤波电容；为等效负载。扑结构分析入手，将以上两个变换器做适当组合，图2为双重单级PFC软开关变换器稳态时的从而形成了双重单级PFC软开关变换器。双重变工作波形。在一个开关周期内，该单元具体的工作过程大致可分为16个阶段。为了简化分析，基金项目：国家973计划(2010CB736201)；国际科技合作

8、先假定：电路工作在稳定状态．所有元器件都是理项目(S2O12GR0248)定稿日期：2012—12—19想的