硬開關(guān)與軟開關(guān)功率因數(shù)校正電路的研究
圖6電流合成器的波形
性下降到零,二極管VD實(shí)現(xiàn)零電流截止(軟關(guān)斷)。ZVT-PFC的主要優(yōu)點(diǎn)是:主開關(guān)管零電壓導(dǎo)通并且保持恒頻運(yùn)行;二極管VD零電流截止;電流、電壓應(yīng)力小;工作范圍寬;ZVT-PFC的不足之處是:輔助開關(guān)S1在硬開關(guān)條件下工作,但和主開關(guān)相比流經(jīng)的電流很小,所以其損耗可忽略不計(jì)。
圖6是電流合成器的波形,上部的波形是電流合成器合成的電感電流的波形,下部的波形是電感電流的實(shí)際波形。從圖6我們可以看出這兩種波形吻合得很好。測量結(jié)果還得出重構(gòu)波形和實(shí)際波形在線電壓較高時誤差較大,并且在電流合成電路中微小的偏差就可導(dǎo)致誤差。
表1、表2所示為UC3855的畸變因數(shù)、功率因數(shù)和交流線電壓的關(guān)系
表1畸變因數(shù)、功率因數(shù)和交流線電壓的關(guān)系表(一階誤差放大箝位電路)
交流線電壓(V) | 畸變因數(shù)(%) | 功率因數(shù) |
---|---|---|
100 | 6.3 | 0.998 |
120 | 4.5 | 0.999 |
200 | 8.9 | 0.996 |
230 | 10 | 0.995 |
表2畸變因數(shù)、功率因數(shù)和交流線電壓的關(guān)系表(二階誤差放大箝位電路)
交流線電壓(V) | 畸變因數(shù)(%) | 功率因數(shù) |
---|---|---|
100 | 4.95 | 0.999 |
120 | 5.30 | 0.999 |
200 | 5.45 | 0.998 |
230 | 5.83 | 0.998 |
4對比結(jié)論
圖7是通過測量ZVT-PFC電路和硬開關(guān)的PFC電路(取消零轉(zhuǎn)換部分)所得效率數(shù)據(jù)圖。硬開關(guān)的PFC電路還需要一個風(fēng)扇來保持功率器件的正常
圖7效率數(shù)據(jù)圖
工作溫度。從以上數(shù)據(jù)圖可以看出具有ZVT的PFC電路(對應(yīng)芯片UC3855)效率明顯優(yōu)于硬開關(guān)的PFC電路(對應(yīng)芯片UC3854)。從圖上還可看出特別在低輸入電壓時具有ZVT的PFC電路明顯優(yōu)于硬開關(guān)的PFC電路,因?yàn)榈洼斎腚妷簳r具有高輸入電流,從而在硬開關(guān)電路中引入高輸入損耗。
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