单周期控制无桥Boost PFC变换器研究

摘要

无桥Boost PFC由于省略了整流桥效率比传统Boost PFC高，但是由于其电感的特殊位置而导致比较高的EMI，特别是共模干扰。 本文首先系统的回顾了无桥Boost PFC整流电路，详细分析了各种无桥Boost PFC电路的优缺点和适用场合。对传统Boost PFC电路与无桥Boost PFC电路的效率做了比较分析，由于其特殊结构使得输入电压和电感电流的检测变的困难，本文使用单周期控制（One Cycle Control,OCC）作为无桥Boost PFC电路的控制方案。第三章详细分析了双Boost PFC(DBPFC)电路参数的设计过程，同时设计了两台实验样机：300W DBPFC变换器、300W 2nd DBPFC变换器，实验验证了无桥Boost PFC的高效率。 为了进一步减小损耗提高整机的效率，本文第四章分析和设计了双耦合电感2nd DBPFC变换器，通过增加两条耦合电感支路，将二极管电流转移到耦合支路上，实现二极管的自然关断，同时利用耦合电感的漏感减轻耦合支路二极管的反向恢复，大幅度提高整机的效率,并设计了一台300W双耦合电感2nd DBPFC变换器，实验结果验证了理论分析的正确性。 最后通过对无桥Boost PFC电路与传统Boost PFC在共模和差模方面的比较分析，得到2nd DBPFC变换器的EMI大小与传统Boost PFC变换器相当的结论，Saber仿真验证了该电路的低EMI。