應用于1-MHz Boost PFC變換器的電流源驅動電路.pdf

1、隨著信息和半導體技術的快速發(fā)展，通信、計算機系統(tǒng)對電源的功率密度、體積和效率提出了更高的要求，高功率密度、高效率、低成本是今后分布式電源的發(fā)展趨勢。功率因數校正電路作為分布式電源系統(tǒng)的前級，由于它本身具有若干體積較大的無源器件，因此，提高PFC電路的功率密度，可以有效提高整個電源系統(tǒng)的功率密度。對于連續(xù)電流模式的PFC變換器，提高電路的開關頻率可以有效減小電路中磁性元件大小，同時，當開關頻率超過400KHz，EMI濾波器體積也會進一步減

2、小。理論和實驗都證明，當BoostPFC變換器工作在1MHz頻率時，電路的功率密度會得到很大的提高，而隨著SiC、GaN等新器件的推出，也使得MHz變換器成為未來電力電子的發(fā)展趨勢。目前，PFC變換器開關頻率主要工作在100-200KHz，大幅度提高BoostPFC變換器開關頻率的主要影響有：主電路開關損耗，主二極管反向恢復損耗，驅動損耗都會隨著頻率的提高而增加。其中，最主要問題就是主電路開關損耗急劇增加，會產生散熱、穩(wěn)定性問題。

3、>　　針對高頻PFC變換器的上述缺點，本文提出自適應電流源驅動技術。由于PFC變換器占空比在一個輸入工頻周期內不斷變化，半橋結構電流源驅動拓撲很難應用于PFC電路中。為了解決這個問題，全橋結構電流源驅動拓撲被運用到高頻PFC變換器中。全橋結構電流源驅動電路根據驅動電流的情況分為兩種類型，連續(xù)性和斷續(xù)型。本文詳細分析了它們的工作原理，介紹控制策略及其實現方法，給出損耗分析和設計方法。相比于傳統(tǒng)的電壓源驅動方式，電流源驅動電路可以有效減小高

4、頻PFC變換器開關損耗，提高變換器整體效率。此外，該驅動電路不僅可以有效減少高頻PFC變換器開關損耗，而且驅動電流會隨著主功率MOSFET開關電流變化而變化，實現自適應控制，最終可以實現1MHzPFC變換器開關損耗和驅動損耗最優(yōu)化。
　　本文最后給出了連續(xù)型和斷續(xù)型電流源驅動電路分別應用于高頻BoostPFC變換器時，其在開關損耗，驅動損耗以及自適應控制等方面的綜合對比，并給出最優(yōu)設計結果。
　　為驗證理論分析的正確性，在實