本文關(guān)鍵詞：單相軟開關(guān)高效率半橋功率因數(shù)校正器研究

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【摘要】：傳統(tǒng)的功率因數(shù)校正(Power Factor Correction-PFC)拓?fù)溆啥䴓O管整流橋與Boost電路級(jí)聯(lián)組成。該級(jí)聯(lián)拓?fù)涞碾娏骰芈分衅骷䲠?shù)較多,導(dǎo)致導(dǎo)通損耗大,限制了效率的提高。無橋PFC拓?fù)淠軌驕p少電流回路中的器件數(shù),降低導(dǎo)通損耗,其中半橋PFC拓?fù)渲须娏骰芈菲骷䲠?shù)最少,因而導(dǎo)通損耗更小。但是,該拓?fù)渲虚_關(guān)器件電壓應(yīng)力較大,因此如果選用高壓的IGBT作為開關(guān)器件,則開關(guān)損耗大,效率低。新型的碳化硅基MOSFET兼顧了高耐壓與低通態(tài)電阻,因而導(dǎo)通損耗較小。且由于其開關(guān)速度快,所以開關(guān)損耗較小,可以極大提高半橋PFC的整體效率。但是,由于高頻工作時(shí)其開通損耗比重仍然較大,嚴(yán)重制約變換器效率的提高。本文利用碳化硅基MOSFET優(yōu)良的關(guān)斷特性,采用讓電感電流反向的零電壓(Zero Voltage Switching-ZVS)控制策略,利用反向電感電流實(shí)現(xiàn)上下管的自然換流,使需要開通的開關(guān)器件的體二極管導(dǎo)通,讓器件工作在零電壓開通狀態(tài)下,消除開通損耗,降低開關(guān)損耗,提升效率。針對(duì)這種電感電流反向的零電壓(Zero Voltage Switching-ZVS)控制方式,論文給出了各個(gè)關(guān)鍵參數(shù)與關(guān)鍵控制電路的設(shè)計(jì),分析建立了小信號(hào)與控制回路的數(shù)學(xué)模型,并介紹了數(shù)字控制的實(shí)現(xiàn)方案,搭建了一臺(tái)數(shù)字控制的輸出功率為1100W的實(shí)驗(yàn)樣機(jī),通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了碳化硅基MOSFET應(yīng)用于半橋PFC能達(dá)到較高的效率。同時(shí),針對(duì)數(shù)字控制半橋PFC電路的高頻效率優(yōu)化,本文進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)以及分析,提出了幾種解決方案。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM46

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