一種用于APFC的改進型ZVT-BOOST電路
圖3電路工作的原理波形
了無損吸收,可以看出,C1對主管S關斷也起到了關斷緩沖的作用。
Mode8,t7-t8階段:BOOST二極管VD開通,并保持Ucr=UO,Ucl=0。
可以看出,改進型ZVT-BOOST電路的主管在零電壓下開通。關斷時,并聯(lián)電容減少了關斷損耗。輔管由于增加了緩沖吸收電容C1,減少了關斷損耗。而且吸收電路的能量(1/2)C1U2o向負載釋放,沒有造成損耗。因此,無損吸收進一步降低了原來ZVT-BOOST電路的損耗。
3仿真結(jié)果
對圖1電路用PSPICE進行仿真,選用參數(shù)為:L=600μH,Cr=1000pF,Lr=20μH,C1=1nF,Cds=400pF,Uin=200V(DC),UO=400V,RO=82Ω。圖4給出了仿真結(jié)果。
4主要參數(shù)的設計
把改進型ZVT-BOOST電路運用于PFC,設計指標:Pin=4.0kW,Uin=220V,Uo=400V,fs=50kHz,PF>0.99,輸入電流脈動10% 。
(1)BOOST電感L
L的選取應滿足輸入電流紋波的要求,根據(jù)SPWM的調(diào)制原理,不難得到[4]。
式中,Uin(pk)為輸入電壓的峰值;△I為最大輸入電流紋波。
(2)輸出濾波電容Co
對輸入、輸出瞬時功率進行分析,可以看出輸出電壓Uo包含有兩倍網(wǎng)頻(即100Hz)的紋波,為了使Uo滿足設計要求(脈動5% ) ,
(3)諧振參數(shù)Lr、Cr
由前述原理可知,為了保證主管零電壓開通,主管的開通時刻應比輔管延時一段時間td,
td≥t2-t1=t10+t21(4)
式中,t10為iL從VD換向Sr所需的時間,
t10=t1-t0=Lr·iLmax/Uo(5)
其中iLmax應取最大輸入電流并考慮其紋波。
其中Tr為諧振周期。
改進型ZVT-BOOST電路由于給輔管增加了無損吸收電路(緩沖強度可按強型設計),大大減?。ㄉ踔料┝岁P斷損耗,進一步減小整個電路的損耗。
圖4PSPICE仿真結(jié)果
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