有源功率CCM Boost PFC轉(zhuǎn)換器

　　CCM工作模式是指在額定負(fù)載下，在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)，轉(zhuǎn)換器的電感電流連續(xù)的工作模式（在輕載時(shí)電感電流仍然是斷續(xù)的）。圖1所示為CCM Boost PFC轉(zhuǎn)換器的控制原理圖。主電路由單相橋式整流器，Boost DC／DC轉(zhuǎn)換器組成；控制電路包括電壓誤差放大器VA及基準(zhǔn)電壓Ur、電流誤差放大器CA、乘法器M脈寬調(diào)制器和驅(qū)動(dòng)器等。

　　圖1電路的工作原理是：輸人電流亦即電感電流iL由電流采樣電阻Rs檢測(cè)，將檢測(cè)到的信號(hào)送入電流誤差放大器CA中。乘法器M有兩個(gè)輸人，即X和Y。轉(zhuǎn)換的輸出采樣電壓Uf（圖中H為分壓系數(shù)）和基準(zhǔn)電壓Ur進(jìn)行比較，其差值通過(guò)電壓誤差放大器VA，VA的輸出信號(hào)為X；整流后的輸人電壓μdc（一個(gè)工頻周期內(nèi)為雙半波正弦）的檢測(cè)值即為Y。乘法器的輸出Z（z＝XY）作為電流反饋控制的基準(zhǔn)信號(hào)，與電感電流iL的檢測(cè)信號(hào)比較，經(jīng)過(guò)電流誤差放大器CA放大后，輸出控制信號(hào)uc，uc被鋸齒波調(diào)制成PWM信號(hào)，再由驅(qū)動(dòng)電路控制開關(guān)管V的通／斷，從而使整流輸入電流（即電感電流）iL跟蹤整流電壓μdc的波形，使電流諧波大為減少，輸人端的功率因數(shù)提高。

　　圖1 CCM Boost PFC轉(zhuǎn)換器的控制原理圖

　　圖2所示為CCM Boost PFC轉(zhuǎn)換器輸人電量波形。輸入電流iin被PWM調(diào)制成接近工頻正弦（含有高頻紋波）的波形。在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)，當(dāng)開關(guān)管V導(dǎo)通時(shí)，iD＝0，iL＝iV；當(dāng)開關(guān)管V關(guān)斷時(shí)，iv＝0，iL＝iD；iD為二極管D的電流，iv為開關(guān)管V的電流。輸人電流有高頻紋波，但每一個(gè)高頻開關(guān)周期內(nèi)的電流平均值或峰值為正弦波（電流紋波很小時(shí)，高頻電流平均值包絡(luò)線與峰值包絡(luò)線很接近）。

　　圖2 CCM Boost PFC轉(zhuǎn)換器輸人電量波形

　　COM Boost PFC轉(zhuǎn)換器的主要優(yōu)點(diǎn)是：輸人電流連續(xù)，高頻電流紋波小；電感及開關(guān)管的電流峰值小；通過(guò)適當(dāng)?shù)目刂疲梢允馆斎腚娏鞯牡痛沃C波很小，功率因數(shù)接近于1。單相CCM Boost PFC適用于較大功率（如大于300 W）的應(yīng)用場(chǎng)合。

　　圖1所示COM Boost PFC轉(zhuǎn)換器為PWM硬開關(guān)電路，也可以用各種Boost軟開關(guān)轉(zhuǎn)換器構(gòu)成APFC，以降低開關(guān)損耗，提高APFC的效率，并減小電磁干擾。例如，圖3是一種采用ZC－ZVS的有源吸收網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)的Boost PFC轉(zhuǎn)換器電路。

　　圖3 有源吸收網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)ZC－ZVS Boost PFC轉(zhuǎn)換器電路