一种基于耦合电感的零电流纹波功率因数校正变换器

摘要

为了降低传统Boost功率因数校正(PFC)变换器的输入电流纹波,改善输入电流的总谐波畸变率(THD),提升PFC效果,该文提出一种基于耦合电感的零电流纹波PFC变换器。首先,基于零电流纹波工作原理分析并推导PFC工况下的电路参数设计方法。分析表明,由于所增加的辅助电感仅用于消除电流纹波而不参与主功率传输,因此其体积远小于传统BoostPFC的输入滤波器。其次,在拓扑研究基础上结合零电流纹波特性,提出采用数字单周期控制策略,给出数字控制器的设计及实现方法。最后,通过实验将所提出拓扑的性能与传统BoostPFC进行对比。实验结果表明,该文所提出的基于耦合电感的零电流纹波PFC变换器输入电感电流纹波近似为零,THD明显低于传统Boost PFC变换器,且功率因数(PF)显著提升。