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软开关无桥Boost PFC技术的研究

白茂军  
【摘要】: 现代电力电子技术中,功率因数校正(Power Factor Correction,PFC)已成为一个重要的研究方向。功率因数校正的目的就是为了纠正电网输入电流波形,减少输入电流畸变对电网的谐波污染从而提高开关电源性能并改善电网质量。 传统的单相有源功率因数校正电路(APFC)以硅整流桥作为前级AC/DC变换电路,任意时刻,电路中通态元件比较多,系统损耗始终包括两个整流二极管带来的通态损耗;在功率较大的PFC应用场合,电路工作在电感电流连续的模式下(CCM),整流桥的通态损耗影响整机效率的提升。另一方面,增加电源开关频率可得到高功率密度及快速的动态响应,但开关损耗随之正比增加,开关管的开关瞬间及二极管关断时反向恢复过程会产生严重的电磁噪声干扰电源的正常工作。 针对这些问题,本文提出了一种改进型基于最小电压应力的软开关无桥Boost PFC拓扑,电路采用没有反并二极管的IGBT取代整流二极管,在得到高功率因数的同时完成初级整流。无桥Boost PFC电路中通态元件少,开关器件实现了软开关,并通过仿真验证了改拓扑是一种高效率的功率因数校正电路。 最后,本文基于单周期芯片IR11 50研制了输入电压80-264VAC,输出电压400VDC,输出功率300W的武器Boost PFC实验样机,实验结果满足设计要求,达到了良好的效果。


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