电源技术中的DCM反激式PFC转换器
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资源说明:和Boost PFC转换器一样,反激式PFC转换器工作在DCM模式时的固有特点是:输出电压调节采用电压型PWM控制时9稳态占空比Du为常数(即导通时间Ton为常数),输人电流接近于正弦波。因此,控制电路中无须乘法器和电流控制,就可以实现功率因数校正。   图1(a)所示为DCM反激式PFC转换器的原理图,它是一个单环电压反馈PWM控制系统。图1(b)所示为工频半周期内,在高频PWM开关控制下的输人电流波形。开关电流iv呈三角波形,虚线为电流峰值iP的包络线,实线为一个开关周期内开关电流平均值iV(av)曲线。   式中 Udc——整流输入电压。              由式(8-22 DCM反激式PFC转换器是电源技术中一种用于功率因数校正的重要拓扑结构,它在处理电能转换时具有独特的优势。与Boost PFC转换器类似,DCM反激式PFC在直流连续模式(DCM)下工作,其特征在于输出电压的调节通过电压型脉宽调制(PWM)控制来实现。在稳定状态下,占空比Du保持恒定,这意味着开关元件的导通时间Ton是固定的。这种设计导致输入电流波形接近正弦波形,这对于提高系统的功率因数至关重要。 DCM反激式PFC转换器的工作原理图通常是一个包含单环电压反馈的PWM控制系统。图1(a)展示了这种转换器的结构,其中输入电流iv在高频PWM开关的控制下呈现三角波形。虚线描绘了电流峰值iP的包络线,而实线则代表开关周期内的平均电流iV(av)。这里的Udc表示整流输入电压。根据公式(8-22),可以得知开关管电流平均值iVav与输入整流电压Udc之间存在线性关系。 这个线性关系表明,DCM反激式PFC转换器的输入端可以等效为一个由占空比Du控制的无损电阻,这简化了电路设计,因为不需要额外的电流控制器就能达到接近1的输入端功率因数。如图2所示,整个系统可以等效为由输入电压Udc经过EMI滤波器连接到转换器直流输入端,再通过变压器电压比n:1进行电压变换,最后由输出电压U和输出电流iP确定负载条件。 反激式PFC转换器的核心优势在于其紧凑的尺寸、高效能以及简化的设计。由于输入电流近似正弦,它可以减少对电网的谐波污染,提高能源效率,同时满足电力供应标准。在实际应用中,DCM反激式PFC转换器常用于需要高功率因数和低谐波失真的电源系统,如数据中心、工业设备和家用电器等。 DCM反激式PFC转换器是一种有效提升电源效率和改善电网质量的技术,其设计巧妙地利用了PWM控制和反激变压器的特性,实现了简单且高效的功率因数校正,对于电源系统设计者来说是一个重要的工具。
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