[發明專利]一種左右交替輔助換流的無橋雙Boost功率因數校正整流器

有效

• 申請號: 202010301612.X
• 申請日: 2020-04-16
• 公開（公告）號: CN111934567B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 禹健;安永泉;郭鳳琴;荊蕊蕊
• 申請（專利權）人: 山西大學
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217;H02M7/219;H02M1/42
• 代理公司: 太原申立德知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14115
• 代理人: 程園園

本發明公開了一種左右交替輔助換流的無橋雙Boost功率因數校正整流器，可實現主回路開關和輔助回路開關的的ZVS導通。全控型開關替代基本無橋電路的整流二極管，主回路具有兩種充能態。交替工作的輔助回路實現勵磁電流雙向復位，因而減小了變壓器磁芯體積。變壓器副邊繞組耦合減小了輔助換流二極管電壓應力。

技術領域

本發明涉及電力電子變流技術領域，尤其涉及一種左右交替輔助換流的無橋雙Boost功率因數校正整流器。

背景技術

在眾多的PFC電路中，Boost變換器因其結構簡單、輸入電流連續和特性統一性強得到廣泛的應用。其中無橋Boost PFC通過減少工作回路上半導體器件的數量來降低導通損耗，達到提高效率的目的。但無橋PFC中的開關損耗問題突出，當提高開關頻率時，電路中的開關損耗會隨之增大，尤其是當電路工作在CCM時，續流二極管的反向恢復電流將會增大開關管的開通損耗。為了降低開關損耗和動態開關應力，實現高開關頻率操作，輔助諧振換流極軟開關拓撲結構不影響原主回路工作模式，不增加開關應力，得到了廣泛關注。

1990年R.De Doncker開創性地提出了電容分壓型輔助諧振極拓撲，因體積大，中性點易變化逐漸被電感分壓型輔助諧振極拓撲取代。但電感分壓型輔助諧振極拓撲存在勵磁電流復位問題。基于雙耦合電感實現的零電壓轉換逆變器ZVT-2CI實現了勵磁電流的單向復位，使其輔助電路的變壓器鐵芯避免了飽和，且直流輸出電流條件可工作。可是，ZVT-2CI逆變器系列中存在三類問題：1)輔助回路的開關ZCS開通，只能使用EOSS，即等效輸出電容儲能較小的IGBT器件，導通損耗與EMI不可忽視；2)勵磁電流單向復位，導致選用的變壓器磁芯體積大，且需要兩套輔助回路實現雙向電流輸出下的主開關輔助換流工作；3)輔助換流二極管無鉗位措施，過充振鈴引起電壓應力高及EMI。4)高頻應用中，主回路小占空比下，換流準備時間不足。

發明內容

為解決現有技術的缺點和不足，提供一種左右交替輔助換流的無橋雙Boost功率因數校正整流器，可實現主回路開關和輔助回路開關的的ZVS導通。全控型開關替代基本無橋電路的整流二極管，主回路具有兩種充能態。交替工作的輔助回路實現勵磁電流雙向復位，因而減小了變壓器磁芯體積。變壓器副邊繞組耦合減小了輔助換流二極管電壓應力。