于仲安 葛庭宇 何俊杰

摘 要： 传统的软开关电路能较好地解决Boost有源功率因数校正（APFC）电路中开关管开通与关断时所引起的损耗高、升压二极管关断时反向恢复引起的尖峰电流冲击大的问题；但随之出现的是升压二极管在关断后要承受2倍于输出电压的反向峰值，并且软开关电路元器件应力也较大。提出一种适用于Boost 升压电路的无源无损软开关电路，在理论分析软开关电路工作过程的基础上进行仿真实验。结果证明开关管实现了零电流开通和零电压关断所有二极管软开关，并且电路中所有元器件的电压电流应力小，提高了电路的工作效率。

关键词： 软开关电路； 无源无损电路； 有源功率因数校正； 升压电路； Boost； 升压二极管

中图分类号： TN643+.3?34； TM743 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2018）16?0043?04

Abstract： The traditional soft?switching circuit can resolve the problems of the high loss at the moment of switch?on and switch?off of the switch tube in the Boost active power factor correction （APFC） circuit， and the large impact of the peak current caused by the reverse recovery at the moment of switch?off of the booster diode. However， the booster diode has to bear a reverse peak being twice of the output voltage at the moment of its switch?off， and the component stress of the soft?switching circuit is relatively large. Therefore， a passive lossless soft?switching circuit suitable for the Boost booster circuit is proposed. On the basis of theoretical analysis of the working process of the soft?switching circuit， a simulation experiment was carried out. The results show that the switch tube can realize zero?current turn?on and zero?voltage turn?off of all diodes′ soft?switching， and the small voltage and current stresses of all the components in the circuit， which can improve the working efficiency of the circuit.

Keywords： soft?switching circuit； passive lossless circuit； active power factor correction； boosted circuit； Boost； booster diode

0 引 言

由于开关电源在各类电力电子设备、电路中的广泛应用，其与电网相接时所引起的谐波污染会给电网带来严重的危害[1]，甚至破坏电路线路，损坏用电设备[2]。为了减小电力电子装置对配电网的污染，APFC被广泛应用在各类开关器件中[3]。另外随着开关电源的逐步提升，开关管高频化已成为一种趋势，但开关管的通断损耗也随之增加。软开关技术作为解决开关电源高频通断所引起损耗的关键技术之一，已成为时下的研究热点。目前主要研究方法有RCD无损缓冲电路、有源缓冲电路、谐振变换器和无损软开关等技术[4]。与其他缓冲技术不同的是，无源无损软开关电路仅需少量的储能元件，无需额外增加有源开关管[5]，且电路结构相对简单[6]、性能优越、可靠性高、得到较为广泛的实际研究[7?8]。……