[发明专利]一种无桥PFC变换器及其控制方法

权利要求书

1.一种无桥PFC变换器的控制方法，其特征在于，采用无桥PFC变换器，包括图腾柱无桥PFC变换器电路，所述图腾柱无桥PFC变换器电路包括交流电压源V_in、二极管D1、二极管D2、主开关管Q1、主开关管Q2、功率电感L和输出电容C0，所述主开关管Q1的栅极连接第一驱动电路，所述第一驱动电路用于提供触发信号以开通所述主开关管Q1，所述主开关管Q2的栅极连接第二驱动电路，所述第二驱动电路用于提供触发信号以开通所述主开关管Q2，其特征在于，还包括输出电容C1、输出电容C2和谐振电路，所述输出电容C1的两端并联连接在所述主开关管Q1的源极和漏极，所述输出电容C2的两端并联连接在所述主开关管Q2的源极和漏极；

所述谐振电路包括谐振电感Lr和开关电路，所述谐振电感Lr的一端同时与所述功率电感L的一端、所述主开关管Q1的源极和所述主开关管Q2的漏极连接，所述谐振电感Lr的另一端与所述开关电路连接，所述开关电路远离其连接所述谐振电感Lr的一侧并联连接在所述输出电容C0的两端；

该控制方法包括对主开关管Q2的控制方法和对主开关管Q1的控制方法；

所述对主开关管Q2的控制方法为：

在交流电压源V_in的正半周期且在主开关管Q2开通前，功率电感L将通过主开关管Q1的寄生体二极管续流，此时接通开关电路，使得流过谐振电感Lr的谐振电流增加，主开关管Q1的寄生体二极管的续流电流减小，当功率电感L的电流与谐振电感Lr的谐振电流相等时，主开关管Q1的寄生体二极管的续流电流为零；

当谐振电感Lr的谐振电流继续增大到大于功率电感L的电流时，与主开关管Q2的漏极和源极并联连接的输出电容C2放电，使得主开关管Q2的漏极和源极之间的电压Vds2降低，同时与主开关管Q1的源极和漏极并联连接的输出电容C1充电；

当输出电容C2放电使得主开关管Q2的漏极和源极之间的电压Vds2降为零时，断开开关电路，第二驱动电路提供触发信号开通主开关管Q2，此时主开关管Q2实现零电压开通且主开关管Q1的寄生体二极管实现零电流关断；

所述对主开关管Q1的控制方法为：

在交流电压源V_in的负半周期且在主开关管Q1开通前，功率电感L将通过主开关管Q2的寄生体二极管续流，此时接通开关电路，使得流过谐振电感Lr的谐振电流增加，主开关管Q2的寄生体二极管的续流电流减小，当功率电感L的电流与谐振电感Lr的谐振电流相等时，主开关管Q2的寄生体二极管的续流电流为零，随着谐振电感Lr的谐振电流继续增大到大于功率电感L的电流时，与主开关管Q1的漏极和源极并联连接的输出电容C1放电，使得主开关管Q1的漏极和源极之间的电压Vds1降低，同时与主开关管Q2的源极和漏极并联连接的输出电容C2充电；

当输出电容C1放电使得主开关管Q1的漏极和源极之间的电压Vds1降为零时，断开开关电路，第一驱动电路提供触发信号开通主开关管Q1，此时主开关管Q1实现零电压开通且主开关管Q2的寄生体二极管实现零电流关断。

2.根据权利要求1所述的无桥PFC变换器的控制方法，其特征在于，所述开关电路包括开关管Q3、开关管Q4和开关管Q5，所述谐振电感Lr远离其连接所述功率电感L的一端与所述开关管Q5的漏极连接，所述开关管Q5的源极同时与所述开关管Q3的源极和所述开关管Q4的漏极连接，所述开关管Q3的漏极同时与所述主开关管Q1的漏极和所述输出电容C0的一端连接，所述开关管Q4的源极同时与所述主开关管Q2的源极和所述输出电容C0的另一端连接；

所述开关管Q3的栅极连接第三驱动电路，所述第三驱动电路用于提供触发信号以开通所述开关管Q3，所述开关管Q4的栅极连接第四驱动电路，所述第四驱动电路用于提供触发信号以开通所述开关管Q4，所述开关管Q5的栅极连接第五驱动电路，所述第五驱动电路用于提供触发信号以开通所述开关管Q5。

3.根据权利要求2所述的无桥PFC变换器的控制方法，其特征在于，所述开关电路还包括开关管Q6，所述开关管Q6的源极与所述开关管Q5的源极连接，所述开关管Q6的漏极同时与所述开关管Q3的源极和所述开关管Q4的漏极连接，所述开关管Q6的栅极连接第六驱动电路，所述第六驱动电路用于提供触发信号以开通所述开关管Q6。