赵臣凯，吴新科

(浙江大学 电气工程学院,浙江 杭州 310027)

0 引 言

传统的Boost型功率因数校正电路由前级整流桥和后级Boost电路构成，具有输入电流脉动小、功率因数高等优点。但是前级整流桥的导通损耗严重，为进一步提高效率，研究人员提出了各种无桥PFC拓扑[1-4]。其中，图腾柱BoostPFC，具有主电路元器件少、共模干扰小的优点，适用于高效高功率密度场合。

由于图腾柱拓扑使用MOSFET的体二极管作为续流管，而体二极管反向恢复严重，其常用于临界导通模式(BCM)。BCM Boost计算方法通常忽略由于反向恢复和谐振造成的负向电流过程。但随着频率的增加，这段时间在整个开关周期中的比重增加，BCM计算方法与实验结果误差明显。

因此，本文提出通过实验拟合分析反向恢复和谐振过程的方法，以便更准确地分析BCM图腾柱Boost PFC的工作模态。

1 BCM图腾柱Boost PFC模态分析

工频桥臂采用同步管的图腾柱Boost PFC如图1所示。

图1 临界模式图腾柱BoostPFC主电路

当输出电压为正半周时，SR1始终断开，SR2始终导通。当输出电压为负半周时，SR1始终导通，SR2始终断开。

本研究以正半周为例，对一个开关过程做模态分析。关键波形如图2所示。

图2 BCM图腾柱Boost PFC开关过程波形

BCM图腾柱Boost PFC开关过程等效电路如图3所示。

图3 BCM图腾柱Boost PFC开关过程等效电路

当t0～t1时，S1断开，S2导通，等效电路如图3(a)所示。在该阶段，电源给电感L充电，电感电流从0升至正向峰值ippk，直流母线电容放电维持输出电压。

当t1～t2时，S1断开，S2断开，等效电路如图3(b)所示。在该阶段，S1的寄生电容放电，S2的寄生电容充电，直到S2的管压vds2达到输出电压进入下一个阶段。……