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单周期控制DBPFC变换器探究摘要：该文具体分析Boost PFC电路在功率因数校正技术中的适用场合和优缺点。对无桥Boost PFC电路和一般Boost PFC电路的效率进行比较分析，控制方案选择单周期控制（One Cycle Control, OCC），通过实验验证方案的高效率。 关键词：功率因数校正；无桥Boost PFC变换器；单周期控制 中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)11-2637-04 Research of Bridgeless Boost PFC Converters Based on one Cycle Control DENG Quan-dao （Jingling Institute of Technology, Nanjing 211169, China） Abstract: This paper has a detailed analysis of merits and faults and suitable occasion between the two types of Boost PFC, analyses the per? formance between the traditional PFC boost rectifier and a representative BLPFC boost rectifier. We choose One Cycle Control(OCC) technique as the control scheme. The experiment result shows that the scheme has higher efficiency. Key words：PFC; Bridgeless Boost PFC; One Cycle Control 随着行业对电能质量要求越来越规范，严格，功率因数校正技术已成为电力电子行业的热点。在实际应用中，通常需要AC/DC变换器系统，但传统的AC/DC变换器多数是由无源元件构成的，相对于输入电压，其输入电流具有较大的谐波失真，从而导致了功率因数较低，一般在0.6～0.7[1]左右。畸变的电流将会对电网造成了污染，主要体现在两方面：一、电流流过线路产生的压降会使电网电压发生畸变；二、畸变的电流对电网中的用电设备将产生不良影响，例如仪器仪表的误测量、保护装置的误动作、线路和变压器过热等[2]。 1无桥Boost PFC电路概述 通常，我们选择CCM模式下Boost拓扑作为功率因数校正电路，如图1（a），因其具有结构简单且和较小的EMI滤波器的特点。但此拓扑结构的电路存在局限性，当电路工作在低压大电流的状态时，会产生较高开关和导通损耗，效率不高，为了解决整机效率低，损耗大的问题，很多种新的拓扑被提出，在这些拓扑中，无桥Boost PFC因结构简单、可靠性好而受到广泛的关注。 图1（b）是经传统Boost PFC电路拓扑变化后形成的全桥Boost变换器，由于没有整流桥的导通损耗，因此其效率较高，且能量能双向流动；但这种电路拓扑使用的开关管数量多从而造成高成本，并且此拓扑的控制也比较复杂。 如表1所示，DBPFC电路使用的功率器件是三种电路中最少的，与传统Boost PFC电路相比，在DBPFC电路中，使用了一个续流MOSFET代替传统Boost PFC电路中的两个整流二极管，所以，DBPFC电路在效率上的提升体现在其续流MOSFET与传统Boost PFC电路整流桥损耗之差；2nd DBPFC电路也因少一个普通二极管的损耗而比传统Boost PFC电路在效率上有所提升。 图2为三类器件和三种电路在输入线电压为90V时的损耗图[2]。计算数据基于以下器件：普通二极管DSP08-8A，开关管SPW20N60S5，整流桥KBPC5010。由图2（a）可见，在输入电压不变的情况下，随着输出功率的不断增大，续流MOSFET的损耗相对于整流二极管的损耗逐渐变小，相对于传统Boost PFC电路，DBPFC和2nd DBPFC在效率方面的提升也越来越明显,如图2（b）。另外，由于DBPFC电路中部分反向电流会流经MOSFET，实际工作的损耗比上述分析的还要低。[3] 2 OCC在无桥Boost PFC中的应用特点 单周期控制技术具有调制和控制的双重性，是一种不需要乘法器的控制方案，其突出的优点是无论稳态还是暂态，都能使受控量的平均值正比于参考信号；同时，其还具有开关频率恒定、动态响应快及易于实现等优点。 传统的无桥Boost PFC控制需要解决两个问题：一、要对电感电流进行检测，而电流的方向是不断变化；