艾建坤，秦会斌

（杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所，杭州310018）

一种交错并联型Boost PFC的建模与设计*

艾建坤，秦会斌*

（杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所，杭州310018）

采用一种交错并联型Boost电路拓扑来实现大功率因数矫正器，该拓扑具有输入纹波小，功率密度高等优点。对交错并联型Boost PFC进行了原理分析，包括工作过程，通过状态空间平均法建立的数学模型，以及电感电流纹波的分析。通过设计硬件电路和控制电路，制作了一台4 kW的样机，测试了相关参数，结果显示交错并联型Boost PFC可实现高功率因数，功率因数接近1。

交错并联型Boost PFC；状态空间平均法；电感电流纹波；功率因数

随着大功率的单相交流电源供电设备的普及，传统的单级Boost PFC的使用受到器件和成本的限制。大功率情况下，单级Boost PFC需要能够承受更大瞬时电压和电流应力的开关器件，而且当大电压和大电流经过开关器件时会造成极大的dv/dt和di/dt，从而需要大体积的电感来消除电磁干扰EMI，造成了功率密度的降低。由于单级Boost PFC的上述缺点，交错并联型Boost拓扑构成的PFC电路被提出。采用交错并联型Boost拓扑构成的PFC电路，单个开关电容可以减小4倍，开关器件的电流应力下降一半，输入电流纹波可以下降一半，同时减小了EMI［1-3］，半导体器件承受的电流应力和通态损耗较小［4］，从而交错并联型Boost PFC相对于单级Boost PFC更适合大功率应用场合。

本文是针对电感电流连续模式的两级交错并联型Boost PFC的讨论。文中首先详细分析了两级交错并联型Boost PFC的工作原理，然后建立了相应的数学模型和分析了电感电流纹波比，最后制作了一台4 kW的交错并联型Boost PFC，并进行了相关参数的测试。……