高功率因數(shù)低輸出電壓紋波二次型Boost PFC變換器研究.pdf

1、功率因數(shù)校正(Power Factor Correction, PFC)技術(shù)可改善電氣設(shè)備輸入電流波形，從而減少電流畸變引起的設(shè)備發(fā)熱、運(yùn)行噪音，提高設(shè)備電能利用率，得到了研究學(xué)者廣泛的關(guān)注。近年來(lái)，一些應(yīng)用場(chǎng)合不僅要求PFC變換器具有較高的功率因數(shù)(PowerFactor,PF)，而且對(duì)變換器的輸出紋波也提出了更高的要求，如移動(dòng)電源適配器和LED驅(qū)動(dòng)等，因此研究高功率因數(shù)低輸出紋波PFC變換器具有十分重要的意義。
　　本文研究了

2、二次型Boost功率因數(shù)校正變換器，相比于工作于電感電流斷續(xù)導(dǎo)電模式(Discontinuous Conduction Mode，DCM)的Boost PFC變換器，當(dāng)輸入電感、儲(chǔ)能電感均工作于DCM時(shí)，二次型DCM-DCM Boost PFC變換器具有更低的輸出電壓紋波。本文詳細(xì)分析了二次型DCM-DCM Boost PFC變換器的工作原理，推導(dǎo)了其輸出電壓紋波及PF值表達(dá)式，驗(yàn)證了二次型DCM-DCM Boost PFC變換器相比于

3、傳統(tǒng)DCMBoost PFC變換器的低輸出電壓紋波特性。
　　然而二次型DCM-DCM Boost PFC變換器的功率因數(shù)低于傳統(tǒng)DCM Boost PFC變換器。本文通過(guò)分析輸入電感L1工作于DCM時(shí)變換器的PF值表達(dá)式，指出適當(dāng)增大變換器中間電容電壓值可以提高其PF值。同時(shí)，本文研究了儲(chǔ)能電感取值對(duì)中間電容電壓及其電壓紋波的影響。研究表明，當(dāng)儲(chǔ)能電感L2工作于DCM時(shí)，設(shè)置合適的電感比值L2/L1可實(shí)現(xiàn)更高的功率因數(shù)和更低的輸

4、出電壓紋波。
　　由于通過(guò)設(shè)置電感比值難以大幅提升變換器PF值，為此，本文詳細(xì)地分析了變換器的PF值及輸入電感電流表達(dá)式，提出了二次型DCM-DCM Boost PFC變換器的變占空比控制策略。通過(guò)擬合變占空比，簡(jiǎn)化了實(shí)現(xiàn)電路，并推導(dǎo)給出了由擬合占空比所確定的PF值及輸出電壓紋波表達(dá)式。研究表明，在100～240V輸入電壓范圍內(nèi)，變占空比控制二次型DCM-DCM Boost PFC變換器的PF值較高，且具有較低的輸入電感電流紋波和