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TCM无桥PFC原理与建模

各位读者朋友大家好!记得距上次分享已过去了两月有余,这段时间也完成不少学业上的事。由于小编也属于学习阶段,水平有限。今天在这里为大家分享一个前段时间学习无桥PFC的经验,觉得有帮助的朋友,感谢点赞、转发,分享给更多的朋友!


       Boost bridgeless PFC原理刚接触不久,现在也只是略懂皮毛,个人觉得Boost bridgeless PFC是由传统的boost变换器逐步改进得来,传统boost变换器电路如图1所示。

图1 传统boost PFC电路

        如果将图1中的二极管D1用MOS管S2来替代,S2工作在同步整流模式,可以有效的提高变换器的变换效率,同步整流电路如图2所示。

图2 同步整流boost PFC电路

      单相无桥PFC变换器可以分解为两个同步整流boost PFC电路,在市电正半周期和负半周期的工作原理相同,所以分析过程中可以只分析正半周期,单相无桥PFC电路如图3所示。

图3 boost bridgeless PFC电路

       其中,正半周期的等效电路如图4所示。具体的工作模态这里不再展开,可以推荐大家去看论文[文献1-2],论文上分析的十分详细。

图4 正半周期等效电路

       这里结合L6562和自己的控制想法,搭建了一个Boost bridgeless PFC仿真模型。控制原理是通过检测电感电流和MOS管Vds电压实现,控制分为正负周期两部分,当输入电压为正半周期时,图3中的开关管S12为升压管,S11为同步整流管;当输入进入负半周期时,两只开关管的状态相反。

       通过查阅文献发现,boost PFC按照输入和输出电压的关系可以分为两种情况,具体分析可以参考文献[3],按照输入电压vin与0.5Vo关系可以分为:当vin<0.5Vo可以实现软开关ZVS,否则,不能实现。

图5 软开关的实现

本文按照现在常用GaN和MOS的基本参数搭建了1000W的模型,模型分为功率模块、低频臂控制、高频臂控制、Vds电压检测等四个主要模块。如图6所示。

图6 仿真模型

        电感电流,MOS管Vds电压,输出电压、输出电流及功率波形如图7所示。

图7 仿真波形


参考文献

[1] GaN功率器件图腾柱无桥Boost_PFC变换器研究

[2] Single-Phase Bridgeless PFC Topology Derivation and Performance Benchmarking

[3] Interleaved Triangular Current Mode (TCM)Resonant Transition, Single Phase PFC Rectifierwith High Efficiency and High Power Density  .

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  • dy-XNMtNXFw 03-20 19:34
    你好,大佬,我想学习一下这个模型的搭建,请问可以发一下模型吗?谢谢大佬,3421752478@qq.com
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  • 星球居民-buuWGjmg 2021-08-27 15:35
    十分有用
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  • 星球官方号 2021-05-25 12:01
    👍
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  • 天赐时间 2021-05-25 09:43
    大神新作啊👏👏👏
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  • Porterer 2021-05-24 17:49
    软硬件君回归了,期待更新!
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  • 慢悠悠23331 2021-05-24 17:44
    热烈欢迎大神回归!
    回复 1条回复