应用DCVM模式工作的Cuk变换器于功率因数校正

图9仿真波形

(a)输入电压vL的波形(b)输入电流iL的波形

(c)流过电感L1的电流iL1的波形(d)流过电感L2的电流iL2的波形

图10参数变化对THD的影响

(a)输入电压波形的影响(b)负载电阻值变化的影响

(c)储能电容值变化的影响

Ein=dt=（15）

另一方面，在半个输入电压周期内变换器输出的能量为：EO=（16）

由于大电容CL的存在，VO可以视为常数，假设变换器的效率为百分之百，即输入与输出能量相等，于是：

EO=Ein（17）

由式（15）、式（16）、式（17）可得：

VO=MVrms（18）

式中：Vrms为输入电压的均方根值。

4仿真结果

根据Cuk变换器工作于DCVM的条件，选择下面的参数用专用电力电子仿真软件PSIM进行仿真：输入电压vL=150sin(100πt)，输入电感L1为950μH,输出电感L2为350μH，电容C取0.047μF，输出电容CL取2200μF,开关频率fS取45kHz，开关S的占空比取0.5，负载电阻RL取10Ω。仿真所得的波形如图9所示，其中图9（a）表示输入电压vL的波形，图9（b）表示输入电流iL的波形，可以看出，输入电流很好的跟踪了输入电压，达到了功率因数校正的目的。图9（c）和图9（d）分别为流过电感L1和电感L2的电流波形，可以看出，在绝大部分时间里电流连续，从而减小了器件的电流应力。图10（a）表示了输入电压峰值波动对THD的影响，从图中可以看出，输入电压允许在较大范围内波动。图10（b）表示了负载电阻RL对THD的影响，图10（c）表示了储能电容C的值对THD的影响。仿真结果很好的验证了理论分析的正确性。

5结论

本文讨论了工作于DCVM模式的Cuk变换器的工作特性，从讨论可以看出，工作于这种模式的Cuk变换器的平均输入电流具有自动跟踪输入电压的能力，从而使变换器的控制电路变得简单，而且，开关管实现了零电压关断，从而减小了关断损耗，另外器件的电流应力小，从而减小了器件的导通损耗，提高了变换器的效率。由于Cuk变换器易于实现输入、输出隔离,工作于DCVM模式的输入输出隔离的Cuk变换器与单端正激变换器和反激变换器相比，提高了变压器的利用率。PSIM仿真结果验证了理论分析的正确性。