基于高壓輸出應(yīng)用場合的新型軟開關(guān)雙級APFC設(shè)計.pdf

1、有源功率因數(shù)校正器（APFC）主要用于解決不控整流過程中大量諧波注入電網(wǎng)的問題。傳統(tǒng)的基于Boost拓?fù)涞腜FC變換器在高輸出電壓場合因電壓過零點(diǎn)產(chǎn)生的電流電流畸變等問題成為近年來功率因數(shù)校正器研究的熱點(diǎn)，主要體現(xiàn)在采用相對復(fù)雜的控制方案上。另一方面，為了進(jìn)一步適應(yīng)于高壓應(yīng)用場合，通常在功率因數(shù)校正環(huán)節(jié)后加上DC-DC變換環(huán)節(jié)，進(jìn)行二次升壓，同時提高輸出電壓的穩(wěn)定性。但是DC-DC變換器受限于實際功率開關(guān)管的占空比以及元器件的耐壓等級，

2、輸出高電壓水平有限。
　　本文在傳統(tǒng)單相Boost PFC變換器的基礎(chǔ)上，通過改善變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過增加一個震蕩輔助電路，組合而成名為“Tandem PFC”的變換器，意為串接，表示震蕩輔助電路串接在Boost電路中。該振蕩電路使PFC在一個開關(guān)周期內(nèi)能夠工作在諧振模式和Boost模式下，解決PFC變換器在瞬時電壓過低時導(dǎo)致的電流不連續(xù)的問題，來減小PFC變換器的輸入電流總畸變，提高功率因數(shù)，該方案能夠在保證電流連續(xù)的情況下大幅

3、降低主電路電感的大小，從而減小裝置的體積。輔助電路的另一個功能是通過諧振來實現(xiàn)功率開關(guān)管的零電流和零電壓導(dǎo)通與關(guān)斷，從而減小功率開關(guān)管的開關(guān)損耗，提高工作效率并減小散熱器的體積。
　　為了實現(xiàn)隔離輸出，同時進(jìn)一步增大輸出電壓，本文在功率因數(shù)校正環(huán)節(jié)之后的二級環(huán)節(jié)中，通過采用串并聯(lián)技術(shù)，設(shè)計輸入并聯(lián)輸出串聯(lián)的DC-DC模塊化變換器，進(jìn)行二次升壓，實現(xiàn)輸出電壓的二次擴(kuò)展。對于模塊化DC-DC變換器，本文采用了環(huán)形通信結(jié)構(gòu)，通過對IPO

4、S系統(tǒng)進(jìn)行小信號模型分析，在現(xiàn)有的實驗樣機(jī)上優(yōu)化了IPOS直流變換器的控制系統(tǒng)，在保證輸出電壓控制帶寬的同時，降低了通信成本。
　　本文先通過理論分析新型APFC的前級Tandem電路的工作原理，然后設(shè)計后級模塊化DC-DC輸入并聯(lián)輸出串聯(lián)（后簡稱IPOS級）的通信控制結(jié)構(gòu)，并且詳細(xì)分析了環(huán)形通信延時對輸出電壓控制帶寬的影響。同時設(shè)計APFC級和IPOS級拓?fù)涞膽?yīng)用規(guī)格和相關(guān)電氣參數(shù)，通過MATLAB/SIMULINK進(jìn)行理論仿真