BOOST软开关技术综述VIP专享

BOOST 软开关技术综述 O 引言 近二十年来电力电子技术得到了飞速的发展，已广泛应用到电力、冶金、化工、煤炭、通讯、家电等领域。多数电力电子装置通过整流器与电力网接口，经典的整流器是一个由二极管或晶闸管组成的非线性电路，它会在电网中产生大量电流谐波和无功功率，污染电网，成为电力公害。在 20世纪 80年代中后期，开关电源有源功率因数校正技术引起了国内外许多学者的重视，进行了许多专题研究并取得了大量成果。 有源功率因数校正技术在整流器与滤波 电容之间增加一个 DC／DC开关变换器。在各种单相PFC电路拓扑结构中，Boost升压型功率因数校正电路由于具有主电路结构简单，变换效率高，控制策略易实现等优点而得到广泛应用。高频化可以减小有源功率因数校正电路的体积、重量，提高电路的功率密度。为了使电路能够在高频下高效率地运行，有源功率因数校正电路的 软开关技术成为重要的研究方向。 本文对单相Boost有源功率因数校正电路软开关技术进行了分类，并对每一类型的电路的拓扑结构、工作方式及工作特点做出了分析。 1.零电压开关(ZVS)PWM功率因数校正电路 ZVS工作方式是指利用谐振现象及有关器件的箝位作用，使开关变换器中开关管的电压在开启或关断过程中维持为零。 图1电路为 ZVS功率因数校正电路，也称扩展周期准谐振功率因数校正电路。在辅助开关 S1开通时，电感Lr抑制二极管 Dr的反向恢复。电感Lr与电容 Cf发生谐振至流过开关 S1的电流降至输入电流大小。开关 S2导通后，电感Lr与电容 Cf再次谐振至流过开关 S1的电流为 O，电容 Cr两端电压为 Vo,使开关 S1、开关 S2实现ZV—ZCS关断。电路的不足之处是开关的电流应力比较大。 2 .零电压转换(ZVT)PWM功率因数校正电路 在ZVT工作方式中，谐振网络拓扑与主电路是并联的。零转换PWM功率因数校正电路的导通损耗和开关损耗很小，能实现零开关特性而不增大开关的电流或电压应力，适用于较高电压和大功率的变换器。 图 2所示电路是传统的ZVT电路。电感 Lr与主开关 S1寄生电容谐振使其寄生二极管导通，开关 S1实现 ZVS开通；同时，电感 Lr抑制了二极管 D1的反向恢复，二极管 D2为电感 Lr中的能量提供释放回路。 此电路的优点在于主开关ZVS开通，二极管D1的反向恢复得到抑制，电路结构简单；不足之处是辅助开关硬开通。 图3所示是对传统ZVT电路的改进电路，其开关时序、丰开关的电压、电流波形与图2相同。改进之处是在电感回路中串接二极管D...