一族电感耦合式Dual-Boost无桥三电平整流器

通过对耦合电感、双向开关管单元与无桥功率因数校正电路(power factor correction,PFC)的有机融合,提出一族基于电感耦合式双升压(Dual-Boost)无桥三电平整流器。在无桥PFC电路桥臂与直流侧上下分裂电容之间嵌入双向开关管单元,在每个工频周期无桥PFC电路桥臂之间产生5种电平,可减小开关损耗。所提三电平整流电路共用耦合电感磁芯以提高磁芯利用率,且其两桥臂间的五电平电压可降低交流侧电流谐波,该拓扑具有开关管电压/电流应力较低的特点。阐述拓扑推导过程,分析所提拓扑的工作原理、耦合电感特性,研究控制及调制策略,并搭建输入220V/50Hz、额定输出1kW/400V的实验样机,验证所提方案的可行性和理论分析的正确性。

基于开关–电容网络的单相三电平PFC电路研究

三电平及多电平技术的应用可以降低开关管电压应力,并且在一定的程度上可以降低滤波器的体积。为减少传统三电平整流器的可控器件数量,降低开关损耗和提高装置自身运行可靠性,首先,该文提出一类基于开关–电容网络的新型三电平功率因数校正电路,该电路在每个工作模态中至多存在一只开关管工作,一定程度上降低了拓扑结构损耗及控制复杂程度,在模态切换过程中存在有互补性脉宽调制信号,使控制方式较为简单。然后,该电路在开关管故障的情况下,由于该拓扑结构集成体二极管为H桥提供电流流通路径,以保证电路短时间对外输出功率。最后,搭建输入交流为220V、输出直流为400V、额定功率为0.8kW及输出效率为97.8%的一台实验样机,验证理论分析的正确性。