一种单级全桥PFC变换器电压尖峰抑制方法

针对传统单级单相全桥功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器在换流过程中存在较高母线电压尖峰的问题,提出一种在其母线上并入改进型RCD(resistance capacitance diode)箝位环节的方法加以抑制。在深入研究箝位环节对母线电压尖峰抑制机理的基础上,对改进型RCD箝位环节的能量传输过程进行分析,得到峰值电压与箝位环节参数之间的定量关系,进而给出箝位环节各参数的设计方法,并对所提出方法进行性能测试,讨论箝位环节各参数对母线电压尖峰抑制效果以及变换器性能的影响规律,实验结果表明所提出方法可在不影响功率因数校正效果的情况下有效控制母线电压峰值,实现电压尖峰的抑制。

临界电流模式图腾柱无桥功率因数校正换相谐振抑制

工作于临界电流模式下的图腾柱无桥功率因数校正(PFC)电路因其无整流桥损耗、电感体积小、易于实现软开关而得到广泛关注。然而,在输入电压过零点处,工频管之间的换相时刻,电感会与工频管的结电容产生谐振,相应地,电感电流和直流母线电压因此会存在高频振荡。电感电流振荡会加剧输入电流畸变程度,而母线电压上的高频尖峰由于振荡频率高,后级DC-DC变换器难以抑制而传递至负载,导致敏感负载无法正常工作。该文分析线性开关在主动栅极电路中抑制振荡的工作原理,基于线性开关的特性提出三电平驱动方式来抑制图腾柱无桥PFC换相谐振,降低输入电流总谐波畸变率(THD)的同时实现对直流母线的高频尖峰的抑制,在2kW满载工况下,将输入电流THD降低1%,母线电压尖峰高频分量峰值由2.83V减小至0.01 V以下。实验结果表明,该文所提出的三电平驱动方式可以有效抑制临界电流模式图腾柱无桥PFC的换相谐振。