一种实际6 kW开关电源PFC电路的分析与设计

2 电路的设计

2.1 主电感的选择[3]

依据电感元件的伏秒平衡原理，在主开关T1导通期间，储能电感L 上的电流增加量应与主开关T1截止期间的电流下降量相等，方向是相反的。即

在实际设计中，储能电感L 上的峰峰值电流Ii+驻IL 不应大于最大平均电流的20豫，这可以避免储能电感的磁饱和，也能达到限制主开关的峰值电流、峰值电压和功率损耗的目的。这里我们选择驻IL=1.4Ii，代入式(21)中得到储能电感的电感量为

2.2 输出电容的选择[1]

输出电容C0 中将流过i0的交流分量，在C0两端，电压将产生脉动，该脉动量与C0的数值有关。因此，在设计中，要求选择输出电容C0 使输出电压u0的纹波啄V 低于规定值，一般电压纹波啄V 臆2%，即输出电压脉动量为驻u0。

2.3 谐振电感的选择

谐振电感的选择依据是，在3 倍的主二极管反向恢复时间内，使其上流过电流不超过输入的最大电流，即

2.4 谐振电容Cr1的选择

谐振电容Cr1的选择依据是，在与谐振电感Lr谐振的半个周期内，其上能量全部传递给谐振电感Lr，即

2.5 谐振电容Cr2的选择

谐振电容Cr2 的选择依据是，在与谐振电感Lr谐振的半个周期内，其上能量全部传递给谐振电感Lr，即

式中：Irrmax是主二极管D反向恢复最大电流。

3 电路的仿真与试验结果及分析

3.1 仿真结果

仿真所得的波形如图4-图8所示。

3.2 试验结果

试验所得波形如图9、图10所示。

4 结果分析

从仿真、试验波形中可以看到：主开关管T1是在零电压情况下导通(ZVT)，并且是在近似零电压情况下关断的(ZVT);辅助开关管T2是在零电流情况下导通(ZCT)，在近似零电压情况下关断(ZVT);主二极管D是在零电压情况下导通与关断的;缓冲电路中D1、D2的也是工作在软开关状态下。

5 结语

此电路是在传统PFC 电路的基础拓扑结构上，加入了有源缓冲电路结构。缓冲电路的引入改善了电路的开关环境、增加了电路效率，通过试验测定：该电路(含整流桥)在满负载情况下，效率~96%。

作者简介：

张卫平(1957-)，男，博士，教授，主要研究领域：高强度

气体放电灯用电子镇流器、压电陶瓷变压器功率变换器、功率电磁兼容和有源功率因数校正技术及应用等

参考文献：

[1] 丁道宏. 通讯电源的发展趋势[J]. 通讯世界，2000，7.

[2] 林渭勋. 现代电力电子电路[M]. 杭州：浙江大学出版

社，2004 .

[3] 王水平，史俊杰，田庆安.开关稳压电源[M].西安：西安

电子科技大学出版社，2005.