基于單相Boost型 AC/AC交流變換器的分析與實(shí)現(xiàn)

假設(shè)輸入電壓uin為理想正弦波，則：

其中Um為輸入電壓幅值；w=2pf，為輸入電壓角頻率；f為輸入電壓頻率。

輸入電壓uin和電感電流iLf的參考方向見(jiàn)圖1所示。根據(jù)輸入電壓uin和電感電流iLf的極性不同，在一個(gè)輸入電壓周期內(nèi)，存在四種不同工作階段：uin >0, iLf >0；uin >0, iLf 0；uin 0, iLf0；uin 0, iLf >0，如圖2所示。

(1) uin > 0, iLf > 0

在[t0～t1] 時(shí)段內(nèi)，uin>0, iLf >0。此時(shí)開(kāi)關(guān)管S1b、S2b恒通，S1a、S2a高頻互補(bǔ)開(kāi)通，正向Boost型DC/DC直流變換器工作，其兩種開(kāi)關(guān)模態(tài)如圖3所示。(圖中回路框表示電感電流iLf流經(jīng)的路線，箭頭表示電壓、電流的實(shí)際方向；恒通的開(kāi)關(guān)管省去，用直線代替。)

當(dāng)開(kāi)關(guān)管S1a開(kāi)通、S2a關(guān)斷時(shí)，電感電流iLf經(jīng)電感Lf、交流開(kāi)關(guān)管S1、輸入電源uin流通，如圖3(a)所示；當(dāng)開(kāi)關(guān)管S1a斷開(kāi)，S2a開(kāi)通時(shí)，電感電流iLf經(jīng)電感Lf、交流開(kāi)關(guān)管S2、電容Cf和負(fù)載、輸入電源uin流通，如圖3(b)所示。

(2) uin > 0, iLf 0

在[t1～t2]時(shí)段內(nèi)，uin >0, iLf 0，此時(shí)開(kāi)關(guān)管S1b、S2b恒通，S1a、S2a高頻互補(bǔ)開(kāi)通，正向Boost型DC/DC直流變換器工作，其兩種開(kāi)關(guān)模態(tài)如圖4所示。

當(dāng)開(kāi)關(guān)管S1a開(kāi)通、S2a關(guān)斷時(shí)，電感電流iLf經(jīng)電感Lf、輸入電源uin、交流開(kāi)關(guān)管S1流通，如圖4(a)所示；當(dāng)開(kāi)關(guān)管S1a斷開(kāi)，S2a開(kāi)通時(shí)，電感電流iLf經(jīng)電感Lf、輸入電源uin、電容Cf和負(fù)載、交流開(kāi)關(guān)管S2流通，如圖4(b)所示。