交錯并聯PFC電源研究與設計

馬昭

(西安航空學院 電子工程學院, 陜西 西安 710077)

基金項目:西安航空學院校級科研基金項目(2017KY1221)

0 引 言

因PFC能夠大大降低對電網的諧波污染而被廣泛使用。傳統的BOOST PFC電路能夠實現很好的功率因數校正功能，使得功率因數接近1，并且具有結構簡單、效率高的特點，在中小功率電源裝置中應用非常多。隨著高功率電子裝置的應用，對高功率電源的需求也越來越多，傳統的PFC難以實現高功率電源設計。交錯并聯PFC拓撲結構的出現很好地解決以上問題。交錯并聯結構通過多個單元功率模塊交錯相位控制、并聯形成新的變換器，使得每個單元各承擔總功率的一部分。這種方案減少了開關器件的電流應力，使得選型更為便捷。此外，該結構由于每相電流錯開一定的相位，疊加的結果使得輸入電流紋波降低。因此，研究釆用交錯并聯PFC電源具有很大的應用價值[1]。

1 總體結構與分析

電源總體結構如圖1所示。電源主要由兩部分構成：交錯PFC功率電路和控制電路。功率電路通過兩個電感、電容、二極管構成的BOOST升壓交錯并聯PFC電路，實現電能交流到直流的變換。控制回路采用雙閉環控制方法。電壓外環用來實現輸出穩定電壓作用，電流內環控制輸入電流跟隨輸入電壓變化，達到功率因數校正作用。

圖1 交錯并聯PFC電源總體結構圖

交錯并聯PFC電源的控制方式有多種，平均電流控制具有控制的是輸入高頻電流的平均值，對噪聲不敏感，而且不會產生次諧波震蕩。因而本文選擇平均電流控制模式,具體實現過程如下：