高频AC/DC变换器优化控制策略研究

研究了一种基于GaN HEMT图腾柱软开关无桥PFC电路和LLC谐振电路的高频AC/DC变换器。通过数字控制变换器在临界模式及准方波模式间切换,可实现在全输入范围内零电压开通。闭环控制上应用数字滤波器并基于系统的非线性时变特性研究了补偿方法以实现系统快速响应。同时,为了提升变换器轻载模式下变换效率,采用了自适应多脉冲的突发模式控制方法。为了验证理论合理性和有效性,搭建了输入交流电220 V转输出直流电48 V、额定功率400 W的两级式AC/DC变换器,系统满载时效率为95.2%,同非优化模式相比提升了0.4%;5%轻载条件下,效率为80%,同非优化模式相比提升了42%;当系统输入电压减小为额定电压一半时,系统输出电压响应时间由8.4 ms减小为5.2 ms,响应时间缩减了38%。