新聞中心

EEPW首頁(yè) > 電源與新能源 > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 一種實(shí)際6 kW開(kāi)關(guān)電源PFC電路的分析與設(shè)計(jì)

一種實(shí)際6 kW開(kāi)關(guān)電源PFC電路的分析與設(shè)計(jì)

作者: 時(shí)間:2018-08-27 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

0 引言

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201808/387814.htm

在各種單相PFC電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中,Boost電路具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、變換效率高、易于控制等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。高頻化方法可以有效地減小有源因數(shù)電路的體積、重量,從而提高電路的密度。但是,高頻化也帶來(lái)了諸多問(wèn)題,其中最為引人關(guān)注的是開(kāi)關(guān)損耗的急劇增大。有源因數(shù)校正電路的軟開(kāi)關(guān)技術(shù)能夠有效地解決這一問(wèn)題,本文將要介紹的電路就是這一類電路。

軟PWM 技術(shù)是指具有軟開(kāi)關(guān)環(huán)境的PWM 技術(shù)。這種技術(shù)的特點(diǎn)是:在開(kāi)關(guān)周期中,電路具有軟開(kāi)關(guān)環(huán)境,而在非開(kāi)關(guān)周期中,仍然保持原來(lái)硬開(kāi)關(guān)PWM電路的各種優(yōu)點(diǎn)[1]。軟開(kāi)關(guān)技術(shù)理論上可使開(kāi)關(guān)損耗降為零;實(shí)際上,可使目前的各種電源模塊的變換效率由80豫提高到90豫以上,達(dá)到高頻率、高效率的功率變換[1]。

此電路是在傳統(tǒng)PFC 電路的基礎(chǔ)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上,加入了有源緩沖電路結(jié)構(gòu)。緩沖電路的引入改善了電路的開(kāi)關(guān)環(huán)境、增加了電路效率。對(duì)大部分自關(guān)斷器件組成的電路,由于開(kāi)關(guān)頻率高,緩沖電路著重于改善開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)關(guān)軌跡,控制EMI,減小電流、電壓應(yīng)力,從而降低開(kāi)關(guān)損耗,為器件提供安全的開(kāi)關(guān)環(huán)境,最大限度地利用器件特性,充分發(fā)揮器件的效能[2]。

傳統(tǒng)的有源緩沖電路單元,大多是既復(fù)雜、高功耗又難于控制,且輸入電壓范圍較小、帶負(fù)載能力較弱。

本文所研究的電路具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,帶負(fù)載能力強(qiáng),允許輸入電壓范圍寬,以及很方便地實(shí)現(xiàn)PWM控制等優(yōu)點(diǎn)。并且,通過(guò)實(shí)際的運(yùn)行與測(cè)試,效果理想。

1 工作原理

在實(shí)際6 kW的PFC 電路中,由于電流較大,主開(kāi)關(guān)管由4只大功率IGBT 管并聯(lián)運(yùn)行,輔助開(kāi)關(guān)管由兩只大功率IGBT管并聯(lián)運(yùn)行,主二極管也是多管并聯(lián)運(yùn)行。在圖1所示的原理圖中,由Lr,Cr2,Dr,D1,D2及T2共同組成了緩沖器單元。

為方便電路分析,在不改變電路運(yùn)行條件的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了以下假設(shè):

1)輸入電壓為恒定值;

2)輸出電容C0充分大;

3)輸入電感L 充分大;

4)諧振電路為理想諧振;

5)主電感L 遠(yuǎn)大于諧振電感Lr;

6)各器件的寄生電容忽略不計(jì);

7)除主二極管D 以外,其它二極管的反向恢復(fù)時(shí)間忽略不計(jì)。

工作過(guò)程分8 個(gè)階段,各階段等效電路如圖2所示,波形圖如圖3所示。

1)[t0,t1] 在t0時(shí)刻之前,主開(kāi)關(guān)管T1與輔助開(kāi)關(guān)管T2均處于截止?fàn)顟B(tài),主二極管D 處于導(dǎo)通狀態(tài)。在t0時(shí)刻(iD=Ii ,vCr2=0),輔助開(kāi)關(guān)管T2導(dǎo)通。此時(shí),Dr和T2為零電流情況下導(dǎo)通(ZCT),Lr 限制通過(guò)Dr和T2的電流上升率。此時(shí)段中,通過(guò)主二極管D的電流線性下降,同時(shí),通過(guò)T2的電流線性上升。

2)[t1,t2] 在t=t1時(shí)刻,由于二極管的反向?qū)ǎ珼 上電流繼續(xù)下降,而流過(guò)Dr 和T2的電流繼續(xù)上升。直到t=t2時(shí)刻,二極管反向恢復(fù)電流達(dá)到負(fù)的最大值。


上一頁(yè) 1 2 下一頁(yè)

關(guān)鍵詞: 功率 開(kāi)關(guān)電源

評(píng)論


相關(guān)推薦

技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉