一种上下交替辅助换流的无桥双Boost功率因数校正整流器制造技术

本发明专利技术公开了一种上下交替辅助换流的无桥双Boost功率因数校正整流器，可实现主回路开关和辅助回路开关的的ZVS导通。全控型开关替代基本无桥电路的整流二极管，主回路具有两种充能态。交替工作的辅助回路实现励磁电流双向复位，因而减小了变压器磁芯体积。变压器副边绕组耦合减小了辅助换流二极管电压应力。

A bridge less dual boost power factor correction rectifier with up-down alternate auxiliary commutation

【技术实现步骤摘要】
一种上下交替辅助换流的无桥双Boost功率因数校正整流器
本专利技术涉及电力电子变流
，尤其涉及一种上下交替辅助换流的无桥双Boost功率因数校正整流器。
技术介绍
在众多的PFC电路中，Boost变换器因其结构简单、输入电流连续和特性统一性强得到广泛的应用。其中无桥BoostPFC通过减少工作回路上半导体器件的数量来降低导通损耗，达到提高效率的目的(08003359：[8]–[21])、。但无桥PFC中的开关损耗问题突出，当提高开关频率时，电路中的开关损耗会随之增大，尤其是当电路工作在CCM时，续流二极管的反向恢复电流将会增大开关管的开通损耗。为了降低开关损耗和动态开关应力，实现高开关频率操作，辅助谐振换流极软开关拓扑结构不影响原主回路工作模式，不增加开关应力，得到了广泛关注。1990年R.DeDoncker开创性地提出了电容分压型辅助谐振极拓扑，因体积大，中性点易变化逐渐被电感分压型辅助谐振极拓扑取代。但电感分压型辅助谐振极拓扑存在励磁电流复位问题。基于双耦合电感实现的零电压转换(ZVT)逆变器(ZVT-2CI)实现了励磁电流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种上下交替辅助换流的无桥双Boost功率因数校正整流器，其特征在于：包括有第一主开关管(S

【技术特征摘要】
1.一种上下交替辅助换流的无桥双Boost功率因数校正整流器，其特征在于：包括有第一主开关管(S1)、第二主开关管(S2)、第三主开关管(S3)、第四主开关管(S4)、滤波电感(Tf1)、交流电源(VAC)、辅助电源(VAUX)、滤波电感(Tf2)、第一换流二极管(DN1)、第二换流二极管(DN2)、第三换流二极管(DN3)、第四换流二极管(DN4)、直流母线(VDC)、第一谐振电感(Lr1)、第二谐振电感(Lr2)、辅助换流变压器原边绕组(N1)、左上辅助换流变压器副边绕组(N2)、右下辅助换流变压器副边绕组(N3)、第一辅助开关管(Sa1)、第二辅助开关管(Sa2)、第三辅助开关管(Sa3)、第四辅助开关管(Sa4)、左换流辅助超前桥臂(LALead)、左换流辅助滞后桥臂(LALag)；所述第一主开关管(S1)的源极、第二主开关管(S2)的漏极相连于P点，构成主回路左桥臂；第三主开关管(S3)的源极、第四主开关管(S4)的漏极相连于Q点，构成主回路右桥臂；滤波电感(Tf1)的一端与交流电源(VAC)的L端相连，另一端与P点相连；滤波电感(Tf2)的一端与交流电源(VAC)的N端相连，另一端与Q点相连；第一换流二极管(DN1)的正极与第二换流二极管(DN2)的负极相连于O1点，第三换流二极管(DN3)的正极与第四换流二极管(DN4)的负极相连于O2点；第一主开关管(S1)的漏极，第三主开关管(S3)的漏极，第一换流二极管(DN1)的负极，第三换流二极管(DN3)的负极，与直流母线(VDC)正极相连；第二主开关管(S2)的源极，第四主开关管(S4)的源极，第二换流二极管(DN2)的正极，第四换流二极管(DN4)的正极，与直流母线(VDC)的负极相连；第一谐振电感(Lr1)的一端和主开关左桥臂的中点P点相连，另一端和左上辅助换流变压器副边绕组(N2)的同名端相连，左上辅助换流变压器副边绕组(N2)的异名端与O1点相连；第二谐振电感(Lr2)的一端和主开关右桥臂的中点Q点相连，另一端和右下辅助换流变压器副边绕组(N3)的同名端相连，右下辅助换流变压器副边绕组(N3)的异名端与O2点相连；第一辅助开关管(Sa1)的源极和第二辅助开关管(Sa2)的漏极相连于R点，这两个开关管构成左换流辅助超前桥臂(LALead)；第三辅助开关管(Sa3)的源极和第四辅助开关管(Sa4)的漏极相连于W点，这两个开关管构成左换流辅助滞后桥臂(LALag)；第一辅助开关管(Sa1)的漏极和第三辅助开关管(Sa3)的漏极与辅助电源(VAUX)的正极相连，辅助电源(VAUX)的负极与第二辅助开关管(Sa2)的源极，第四辅助开关管(Sa4)的源极相连；辅助换流变压器原边绕组(N1)的同名端与左换流辅助超前桥臂(LALead)的中点R点相连，异名端与左换流辅助滞后桥臂(LALag)的中点W点相连；所述辅助换流变压器原边绕组(N1)的匝数与副边绕组(N2)的匝数比为1/n；所述辅助换流变压器原边绕组(N1)的匝数与副边绕组(N3)的匝数比为1/n。


2.根据权利要求1所述的一种上下交替辅助换流的无桥双Boost功率因数校正整流器，其特征在于：当主回路开关S1，S4导通，S2，S3关断的状态称为释能态A；主回路开关S2，S3导通，S1，S4关断的状态称为释能态B；主回路开关S2，S4导通，S1，S3关断的状态称为充能态Ⅰ；主回路开关S1，S3导通，S2，S4关断的状态称为充能态Ⅱ；其中，一个正常开关周期，包括释能态A或释能态B，充能态Ⅰ或充能态Ⅱ；一个扩展开关周期(Ⅰ+或Ⅱ+)，只包括充能态Ⅰ或充能态Ⅱ，其持续时间为一个开关周期时间；对于一个交流电压周期，称L正N负的半周期为正半周期；称L负N正的半周期为负半周期；正半周期释能态只为A，充能态Ⅰ或Ⅱ皆可；负半周期释能态只为B，充能态Ⅰ或Ⅱ皆可；称正负(负正)半周期转换过程电流过零点后...

【专利技术属性】
技术研发人员：禹健，安永泉，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：发明
国别省市：山西;14