具有宽负载范围的新型Boost功率因数校正器

于海坤 许建平 张 斐 王金平

（西南交通大学电气工程学院 成都 610031）

1 引言

功率因数校正技术可有效减少网侧电流谐波含量，提高电源功率因数，是电网供用电设备不可或缺的重要组成部分。Boost变换器因其拓扑结构简单、变换效率高、控制策略易实现等优点，被广泛用作PFC电路[1]。

Boost变换器的工作模式分为不连续导电模式（Discontinuous Conduction Mode, DCM）和连续导电模式（Continuous Conduction Mode, CCM）两种。DCM Boost PFC变换器的平均输入电流自动跟踪输入电压，不需要专门的电流控制回路即可实现功率因数校正。但是，由于DCM Boost PFC变换器的电感电流在每个开关周期内有一段保持为零，若变换器传递更多能量给负载，只能大幅提高电感电流峰值，导致开关管电流应力大以及EMI较为严重，因而 DCM Boost PFC变换器仅限于小功率场合的应用（一般小于250W）[2-4]。CCM Boost PFC变换器可以有效减少开关管的电流应力，在中、大功率场合得到了广泛的应用。但在负载较轻时，CCM Boost PFC变换器的电感电流在输入电压过零点附近出现断续现象，开关变换器工作在混合工作模式（Mixed Conduction Mode, MCM），此时变换器的动态特性急剧变化，CCM模式的采样和控制策略将导致变换器输入电流严重失真[1-4]。因此，DCM Boost PFC和CCM Boost PFC变换器均只适用于特定的负载范围。

当负载范围变化较宽时，根据负载大小在CCM和 DCM两种工作模式之间进行选择性切换是一种有效的解决方案。文献[2]在传统Boost变换器中增加额外的滤波电感电容，负载功率大于阈值时增加升压电感量以确保电感电流工作于 CCM模式，反之则减小升压电感量使其工作于 DCM模式。……