[发明专利]定开关周期利用率的DCM降压-升降压PFC变换器

说明书

本发明提供了一种定开关周期利用率的DCM降压‑升降压PFC变换器，包括主功率电路、输出电压分压电路和控制电路，控制电路包括输入电压前馈电路、输出电压反馈控制电路、第一乘法器、第二乘法器、第一开关管驱动电路、第二开关管驱动电路和驱动信号选择电路。控制电路根据主功率电路的输入电压前馈和输出电压反馈，产生控制信号，驱动主功率电路中的第一开关管和第二开关管工作，使得变换器的占空比在一个工频周期按照一定的规律变化，实现在同一个输入电压下，变换器的开关周期利用率恒定。

技术领域

本发明涉及一种交直流变换器，特别是一种定开关周期利用率的DCM降压-升降压PFC变换器。

背景技术

功率因数校正(Power Factor Correction,PFC)变换器可以减小输入电流谐波，提高输入功率因数，已得到广泛应用。PFC变换器分为有源和无源两种方式，相对于无源方式来说，有源方式具有输入功率因数高、体积小、成本低等优点。

有源功率因数校正技术(APFC)从80年代发展以来，各国学者从控制策略、电路拓扑、小信号建模等角度进行了深入的研究，并取得了一系列的研究成果。就目前而言，APFC技术新的一个研究热点是对PFC电路拓扑的研究。理论上任何一种DC/DC变流器拓扑都能作为PFC变换器的拓扑，但就目前为止，传统的有源PFC还是广泛采用Boost拓扑。虽然BoostPFC是一种提高功率因数、降低电流谐波的有效方式，但是在低压输入时的损耗大也是制约其发展的瓶颈，而Buck PFC由于Buck电路自身降压的特性，使得输入输出电压较为接近，可以使其在整个输入电压范围内都能保持较高的效率，另外，Buck PFC输出电压低、共模EMI噪声小、无需浪涌限制器和主电感小等这些优点都使得Buck PFC逐渐成为功率因数校正技术的一个研究热点。

然而Buck变换器存在死区，导致功率因数较低，因此提出了Buck-Buck/Boost PFC变换器，在Buck死区的时候让Buck/Boost变换器工作，可以有效的消除死区，提高功率因数。

传统的DCM Buck-Buck/Boost PFC变换器每个开关周期的占空比相同，开关周期也是恒定的。优点是控制电路设计简单；缺点是临界电感取值较小，电感电流有效值大、开关周期利用率整体较低、效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种定开关周期利用率的DCM降压-升降压PFC变换器。