一种新型的准单级高效高功率因数交流/直流转换器 凌家尧、 唐赛、 杭立军、 何远斌、 庞飞阳

《Energies》：A Novel Quasi-Single-Stage High-Efficiency and High-Power-Factor AC/DC Converter Jiayao Ling, Sai Tang, Lijun Hang, Yuanbin He and Feiyang Pang

　　

摘要

准单级交流/直流（AC/DC）转换器在单相前端应用中具有功率器件数量少、控制简单以及功率密度高的优点。本文提出了一种新型的准单级AC/DC拓扑结构，该结构采用了磁集成差分模式耦合电感器，以解决传统单相准单级转换器中常见的低功率因数和较大的输入电流谐波问题。此外，还引入了一种突发模式开关，通过调节轻负载条件下的直流链路电压来扩展转换器的工作范围。本文详细分析了所提出转换器在正常模式和突发模式下的工作原理和功率流动，并详细讨论了前端功率因数校正阶段的工作模式和等效电路。为了验证该电路的可行性，制造了一个400瓦的实验原型机。在220伏交流输入电压和满负载条件下，该原型机的效率达到了91.9%，功率因数大于0.99，输入电流的总谐波失真也较低。这些结果表明，所提出的准单级AC/DC转换器能够在减少元件数量的同时，实现高功率因数和高效率，并改善电磁干扰特性。