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有源功率CCM Boost PFC轉換器

發布時間:2008/10/11 0:00:00 訪問次數:954

  ccm工作模式是指在額定負載下,在一個開關周期內,轉換器的電感電流連續的工作模式(在輕載時電感電流仍然是斷續的)。圖1所示為ccm boost pfc轉換器的控制原理圖。主電路由單相橋式整流器,boost dc/dc轉換器組成;控制電路包括電壓誤差放大器va及基準電壓ur、電流誤差放大器ca、乘法器m脈寬調制器和驅動器等。

  圖1電路的工作原理是:輸人電流亦即電感電流il由電流采樣電阻rs檢測,將檢測到的信號送入電流誤差放大器ca中。乘法器m有兩個輸人,即x和y。轉換的輸出采樣電壓uf(圖中h為分壓系數)和基準電壓ur進行比較,其差值通過電壓誤差放大器va,va的輸出信號為x;整流后的輸人電壓μdc(一個工頻周期內為雙半波正弦)的檢測值即為y。乘法器的輸出z(z=xy)作為電流反饋控制的基準信號,與電感電流il的檢測信號比較,經過電流誤差放大器ca放大后,輸出控制信號uc,uc被鋸齒波調制成pwm信號,再由驅動電路控制開關管v的通/斷,從而使整流輸入電流(即電感電流)il跟蹤整流電壓μdc的波形,使電流諧波大為減少,輸人端的功率因數提高。

  圖1 ccm boost pfc轉換器的控制原理圖

  圖2所示為ccm boost pfc轉換器輸人電量波形。輸入電流iin被pwm調制成接近工頻正弦(含有高頻紋波)的波形。在一個開關周期內,當開關管v導通時,id=0,il=iv;當開關管v關斷時,iv=0,il=id;id為二極管d的電流,iv為開關管v的電流。輸人電流有高頻紋波,但每一個高頻開關周期內的電流平均值或峰值為正弦波(電流紋波很小時,高頻電流平均值包絡線與峰值包絡線很接近)。


  圖2 ccm boost pfc轉換器輸人電量波形

  com boost pfc轉換器的主要優點是:輸人電流連續,高頻電流紋波小;電感及開關管的電流峰值小;通過適當的控制,可以使輸入電流的低次諧波很小,功率因數接近于1。單相ccm boost pfc適用于較大功率(如大于300 w)的應用場合。

  圖1所示com boost pfc轉換器為pwm硬開關電路,也可以用各種boost軟開關轉換器構成apfc,以降低開關損耗,提高apfc的效率,并減小電磁干擾。例如,圖3是一種采用zc-zvs的有源吸收網絡實現軟開關的boost pfc轉換器電路。

  圖3 有源吸收網絡實現zc-zvs boost pfc轉換器電路

  歡迎轉載,信息來自維庫電子市場網(www.dzsc.com)



  ccm工作模式是指在額定負載下,在一個開關周期內,轉換器的電感電流連續的工作模式(在輕載時電感電流仍然是斷續的)。圖1所示為ccm boost pfc轉換器的控制原理圖。主電路由單相橋式整流器,boost dc/dc轉換器組成;控制電路包括電壓誤差放大器va及基準電壓ur、電流誤差放大器ca、乘法器m脈寬調制器和驅動器等。

  圖1電路的工作原理是:輸人電流亦即電感電流il由電流采樣電阻rs檢測,將檢測到的信號送入電流誤差放大器ca中。乘法器m有兩個輸人,即x和y。轉換的輸出采樣電壓uf(圖中h為分壓系數)和基準電壓ur進行比較,其差值通過電壓誤差放大器va,va的輸出信號為x;整流后的輸人電壓μdc(一個工頻周期內為雙半波正弦)的檢測值即為y。乘法器的輸出z(z=xy)作為電流反饋控制的基準信號,與電感電流il的檢測信號比較,經過電流誤差放大器ca放大后,輸出控制信號uc,uc被鋸齒波調制成pwm信號,再由驅動電路控制開關管v的通/斷,從而使整流輸入電流(即電感電流)il跟蹤整流電壓μdc的波形,使電流諧波大為減少,輸人端的功率因數提高。

  圖1 ccm boost pfc轉換器的控制原理圖

  圖2所示為ccm boost pfc轉換器輸人電量波形。輸入電流iin被pwm調制成接近工頻正弦(含有高頻紋波)的波形。在一個開關周期內,當開關管v導通時,id=0,il=iv;當開關管v關斷時,iv=0,il=id;id為二極管d的電流,iv為開關管v的電流。輸人電流有高頻紋波,但每一個高頻開關周期內的電流平均值或峰值為正弦波(電流紋波很小時,高頻電流平均值包絡線與峰值包絡線很接近)。


  圖2 ccm boost pfc轉換器輸人電量波形

  com boost pfc轉換器的主要優點是:輸人電流連續,高頻電流紋波小;電感及開關管的電流峰值小;通過適當的控制,可以使輸入電流的低次諧波很小,功率因數接近于1。單相ccm boost pfc適用于較大功率(如大于300 w)的應用場合。

  圖1所示com boost pfc轉換器為pwm硬開關電路,也可以用各種boost軟開關轉換器構成apfc,以降低開關損耗,提高apfc的效率,并減小電磁干擾。例如,圖3是一種采用zc-zvs的有源吸收網絡實現軟開關的boost pfc轉換器電路。

  圖3 有源吸收網絡實現zc-zvs boost pfc轉換器電路

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