[发明专利]一种高效率半无桥功率因数校正变换器

摘要

本发明公开了一种高效率半无桥功率因数校正变换器。本发明提出的变换器通过增加一个LCD箝位网络，实现了辅助开关管的完全零电流关断，并将自耦变压器绝大部分激磁能量和漏感能量馈入到负载中。解决了现有技术仅能实现辅助开关管准零电流关断，且自耦变压器激磁能量全部在电路中消耗掉的技术问题。此外，本发明提出的变换器还实现了主开关管的零电压开关和升压二极管的自然开关，电路中各连通二极管也都实现了自然开关。相比现有技术，本发明提出的变换器可以进一步提升整机效率，在实际应用中具有良好的可推广性。

主权项

一种高效率的半无桥功率因数校正变换器，其特征在于，包括半无桥Boost PFC变换器主电路和一个有源辅助谐振支路，其中：所述半无桥Boost PFC变换器主电路用于功率因数校正，其包括第一升压电感(L1)、第二升压电感(L2)、第一主开关管(S1)、第二主开关管(S2)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第八二极管(Da)、第九二极管(Db)和滤波电容(Co)；其中：第一二极管(D1)阳极接第一主开关管(S1)的漏极和第一升压电感(L1)一端，第二二极管(D2)阳极接第二主开关管(S2)的漏极和第二升压电感(L2)一端；第一升压电感(L1)另一端和第八二极管(Da)阴极相连，用于接输入电源的一端；第二升压电感(L2)另一端和第九二极管(Db)阴极相连，用于接输入电源的另一端；所述有源辅助谐振支路用于实现变换器各开关器件的软开关，其包括辅助开关管(DSr)、第一谐振电感(Lr)、第二谐振电感(Lc)、第一谐振电容(CS1)、第二谐振电容(CS2)、第三谐振电容(CSr)、第四谐振电容(Cc)、自耦变压器(Tr)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)、第五二极管(D5)、第六二极管(Dc1)、第七二极管(Dc2)、第十二极管(DS1)、第十一二极管(DS2)和第十二二极管(DSr)；其中：所述第十二极管(DS1)、第十一二极管(DS2)分别反并联于两个主开关管(S1、S2)两端，第一谐振电容(CS1)和第二谐振电容(CS2)分别并联于两个主开关管(S1、S2)两端；所述第十二二极管(DSr)反并联于辅助开关管(Sr)两端，第三谐振电容(CSr)并联于辅助开关管(Sr)两端；所述第三二极管(D3)、第四二极管(D4)阳极分别接于两个升压电感(L1、L2)一端，阴极共同接于第一谐振电感(Lr)一端；所述自耦变压器(Tr)具有输入端、公共绕组公共端和串联绕组输出端，其输入端接于第一谐振电感(Lr)一端，其公共绕组公共端接于辅助开关管(Sr)的漏极和第四谐振电容(Cc)的一端，其串联绕组输出端接于第五二极管(D5)阳极；第四谐振电容(Cc)的另一端接于第六二极管(Dc1)阳极和第二谐振电感(Lc)的一端，第二谐振电感(Lc)的另一端接于第七二极管(Dc2)阴极；所述第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第五二极管(D3)和第六二极管(Dc1)阴极连接到滤波电容(Co)正极；所述第七二极管(Dc2)、第八二极管(Da)、第九二极管(Db)、第十二极管(DS2)、第十一二极管(DS1)、第十二二极管(DSr)阳极，第一主开关管(S1)、第二主开关管(S2)、辅助开关管(DSr)的源极，第一谐振电容(CS1)、第二谐振电容(CS2)、第三谐振电容(CSr)一端一起连接到滤波电容(Co)负极；滤波电容(Co)两端用于外接负载。