一種用于APFC的改進(jìn)型ZVT-BOOST電路
圖3電路工作的原理波形
了無(wú)損吸收,可以看出,C1對(duì)主管S關(guān)斷也起到了關(guān)斷緩沖的作用。
Mode8,t7-t8階段:BOOST二極管VD開(kāi)通,并保持Ucr=UO,Ucl=0。
可以看出,改進(jìn)型ZVT-BOOST電路的主管在零電壓下開(kāi)通。關(guān)斷時(shí),并聯(lián)電容減少了關(guān)斷損耗。輔管由于增加了緩沖吸收電容C1,減少了關(guān)斷損耗。而且吸收電路的能量(1/2)C1U2o向負(fù)載釋放,沒(méi)有造成損耗。因此,無(wú)損吸收進(jìn)一步降低了原來(lái)ZVT-BOOST電路的損耗。
3仿真結(jié)果
對(duì)圖1電路用PSPICE進(jìn)行仿真,選用參數(shù)為:L=600μH,Cr=1000pF,Lr=20μH,C1=1nF,Cds=400pF,Uin=200V(DC),UO=400V,RO=82Ω。圖4給出了仿真結(jié)果。
4主要參數(shù)的設(shè)計(jì)
把改進(jìn)型ZVT-BOOST電路運(yùn)用于PFC,設(shè)計(jì)指標(biāo):Pin=4.0kW,Uin=220V,Uo=400V,fs=50kHz,PF>0.99,輸入電流脈動(dòng)10% 。
(1)BOOST電感L
L的選取應(yīng)滿足輸入電流紋波的要求,根據(jù)SPWM的調(diào)制原理,不難得到[4]。
式中,Uin(pk)為輸入電壓的峰值;△I為最大輸入電流紋波。
(2)輸出濾波電容Co
對(duì)輸入、輸出瞬時(shí)功率進(jìn)行分析,可以看出輸出電壓Uo包含有兩倍網(wǎng)頻(即100Hz)的紋波,為了使Uo滿足設(shè)計(jì)要求(脈動(dòng)5% ) ,
(3)諧振參數(shù)Lr、Cr
由前述原理可知,為了保證主管零電壓開(kāi)通,主管的開(kāi)通時(shí)刻應(yīng)比輔管延時(shí)一段時(shí)間td,
td≥t2-t1=t10+t21(4)
式中,t10為iL從VD換向Sr所需的時(shí)間,
t10=t1-t0=Lr·iLmax/Uo(5)
其中iLmax應(yīng)取最大輸入電流并考慮其紋波。
其中Tr為諧振周期。
改進(jìn)型ZVT-BOOST電路由于給輔管增加了無(wú)損吸收電路(緩沖強(qiáng)度可按強(qiáng)型設(shè)計(jì)),大大減小(甚至消除)了關(guān)斷損耗,進(jìn)一步減小整個(gè)電路的損耗。
圖4PSPICE仿真結(jié)果
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