严　阳，吴新科，盛　况

（浙江大学电气工程学院，杭州310027）

基于碳化硅MOSFET的99.2%高效率功率因数校正器

严阳，吴新科，盛况

（浙江大学电气工程学院，杭州310027）

半桥功率因数校正PFC（power factor correction）拓扑由于其具有较少的电流回路器件数，因而导通损耗小、效率高。但是，该拓扑中开关器件电压应力大，因此如果选用高压的IGBT作为开关器件，则开关损耗很大。新型的碳化硅MOSFET由于兼顾了高耐压与低通态电阻，其具有较小的开关损耗，可以降低开关损耗，尤其是关断损耗。但由于高频工作时其开通损耗仍然较大，严重制约变换器效率的提高。因此，利用碳化硅MOSFET优良的开关特性，采用电感电流三角波模式（TCM）的控制方式，使器件工作在零电压开通状态下，进一步降低开关损耗。针对这种控制方式，详细叙述了各个关键参数的计算，并设计搭建了一台1 100 W的全碳化硅半桥功率因数校正变换器，其达到了较高的效率，峰值效率达到了99.2%。

高效率；碳化硅器件；电流三角波模式（TCM）；零电压开通

引言

传统桥式Boost型功率因数校正 PFC（power factor correction）拓扑是由前端二极管整流桥和后级Boost结构构成，其电流流经回路上存在3个半导体器件，其中有2个是在前端整流桥上，这导致了整流桥上存在较大的导通损耗，限制了PFC整流器效率的提高。为了提高PFC整流器的效率，减少桥堆损耗是较为直接有效的方法。无桥功率因数校正拓扑是一类省略了传统输入整流桥的功率因数校正拓扑，这类拓扑通过减少电流回路上的器件数来降低导通损耗，以提升变换器的效率。……