有源功率CRM Boost PFC 轉(zhuǎn)換器

時(shí)間：2013-02-26 20:25:25

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[導(dǎo)讀]圖1所示為CRM Boost PFC轉(zhuǎn)換器的原理電路框圖和工作波形。電壓誤差放大器的輸出X與整流輸人電壓μdc采樣值Y的乘積Z作為峰值電流的基準(zhǔn)信號(hào)、與檢測(cè)電感電流iL 進(jìn)行比較。

圖1所示為CRM Boost PFC轉(zhuǎn)換器的原理電路框圖和工作波形。電壓誤差放大器的輸出X與整流輸人電壓μdc采樣值Y的乘積Z作為峰值電流的基準(zhǔn)信號(hào)、與檢測(cè)電感電流iL 進(jìn)行比較。一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)，在開關(guān)管V導(dǎo)通期間，電感電流iL上升，當(dāng)電流采樣值iLRS達(dá)到基準(zhǔn)信號(hào)Z時(shí)，開關(guān)管V關(guān)斷；電流iL從峰值iP下降，當(dāng)iL下降到零時(shí)，再次開通開關(guān)管V（實(shí)際上，當(dāng)iLRs＜U△時(shí)，UΔ為略高于零的固定電壓，就認(rèn)為iL已經(jīng)到零）。

　　圖1 CRM Bcost PFC轉(zhuǎn)換器

　　輸入整流電壓仍由式（8－10）示，假設(shè)電流基準(zhǔn)信號(hào)為：

　　z＝ImRs|sinωt|

　　采樣電流iLRs的峰值ipRs，應(yīng)當(dāng)?shù)扔赯，如圖8－12（b）所示，即

　　iP＝Im|sinωt|

　　注意到電感電流臨界連續(xù)，故在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)的輸人電流平均值iLav（即濾除高頻諧波后的輸人電流iin）等于其峰值的一半，即

　　由此式可見，CRM Boost PFC轉(zhuǎn)換器的輸人端功率因數(shù)在理論上可以達(dá)到1。忽略μi在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)的變化，有在開關(guān)管V導(dǎo)通期間，

　　即

　　在開關(guān)管V關(guān)斷期間，

??????
　　即

　　由式（8－13）、式（8－14）可得開關(guān)周期：

　　由式（8－10）和式（8－12），可得轉(zhuǎn)換器的平均輸入功率　　　　

　　對(duì)式（8－12）和式（8－17）進(jìn)行分析，可得CRM BooSt PFC轉(zhuǎn)換器的特點(diǎn)如下：

　　（1）理論上輸人功率因數(shù)可以達(dá)到1；

　　（2）半個(gè)工頻周期內(nèi)，開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間是恒定的，而且開關(guān)頻率隨著輸人電壓相位的變化，越接近電壓的峰值點(diǎn)，開關(guān)頻率越低；

　?。?）平均開關(guān)頻率隨著輸入電壓的有效值和負(fù)載變化，負(fù)載越輕，則平均開關(guān)頻率越高。
　　由于固有的ZCS特性，CRM Boost PFC轉(zhuǎn)換器的工作效率高；但電感電流紋波大，而且是變頻調(diào)制，所需要的EMI濾波器較大，因此該方案僅適用于較小功率應(yīng)用。