[实用新型]一种输入宽范围连续可调的有源软开关无桥PFC变换器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种零电压转换的有源软开关无桥功率因数校正电路，尤其是一种基于该有源软开关无桥功率因数校正电路的输入宽范围连续可调的有源软开关无桥功率因数校正(BOOST PFC)变换器。

背景技术

无桥BOOST PFC电路相对于传统功率因数校正(BOOST PFC)电路，由于省略了输入整流桥，大幅降低了导通损耗，效率得以提升约1～2％。特别是无桥BOOST PFC电路改进拓扑——新型双电感无桥功率因数校正(2^nd Dual Boost PFC)电路，很好解决了无桥BOOST PFC电路中功率地电平相对于大地引起的共模电流造成的电磁干扰这一缺陷，使得无桥BOOST PFC电路摆脱了以前仅仅在实验室进行理论研究的情况，具有了工业应用的前景。

图1为一个2^nd Dual Boost PFC电路，所述电路包括第一二极管D₁、第二二极管D₂、第三二极管D_a和第四二极管D_b，第一主功率开关管S₁、第二主功率开关管S₂，电路中第一二极管D₁共阳极接第一主功率开关管S₁的漏极，第二二极管D₂接第二主功率开关管S₂的漏极，其共阴极接滤波电容C₀一端；输入交流电源U_S一端接第一升压电感L₁和第三二极管D_a共阴极、另一端接第二升压电感L₂和第四二极管D_b共阴极；第三二极管D_a共阳极、第四二极管D_b共阳极、第一主功率开关管S₁的源极和第二主功率开关管S₂的源极连接到滤波电容C₀另一端。负载R₀并接于滤波电容C₀两端。

其工作过程是：以输入电源电压的正半周为例，在图1所示电路电感电流连续时有两种工作模式，分别如图2(a)、图2(b)所示，当第一主功率开关管S₁导通时，电源电流通过第一升压电感L₁、第一主功率开关管S₁和第四二极管D_b构成回路，第一升压电感L₁储能，电感电流i_L1线性增长，见图2(a)；当第一主功率开关管S₁截止时，电源电流通过第一升压电感L₁、第一二极管D₁、第四二极管D_b、滤波电容C₀和负载R₀构成回路，电源电流和第一升压电感L₁的储能电流向滤波电容C₀和负载R₀放电。输入电源电压的负半周工作模式如图2(c)、图2(d)所示。

2^nd Dual Boost PFC电路降低了功率因数校正电路导通损耗与共模电流造成的电磁干扰，但未解决开关损耗问题，降低开关损耗的重要措施是软开关技术，其中零电压转换(ZVT)软开关技术是最重要的方法之一。本实用新型即为采用零电压转换(ZVT)软开关技术的无桥BOOST PFC电路。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种输入宽范围连续可调的有源软开关无桥PFC变换器，该变换器克服现有技术中开关管与二极管通态损耗大，整机效率不高的问题。