张 志 孟利伟 唐 校 张兆云 谢小鲲

有源钳位单级隔离型AC-DC功率因数变换器

张 志1,2孟利伟1,2唐 校1张兆云1谢小鲲3

（1. 东莞理工学院电子工程与智能化学院 东莞 523808 2. 广东工业大学自动化学院 广州 510006 3. 易事特集团股份有限公司 东莞 523808）

该文提出一种基于有源钳位技术的单级隔离型AC-DC功率因数校正变换器拓扑，该变换器具有升压和功率因数校正功能，且仅通过单级功率变换实现输入和输出电压的隔离。首先，详细分析该拓扑的工作原理；然后，通过合理设计谐振电感和电容参数，并结合有源钳位技术，降低开关管的电压应力，并实现主开关管和辅开关管的零电压开通和二次侧整流二极管零电流关断；最后，详细推导该变换器关键元器件的设计过程，并搭建开关频率为85kHz的基于SiC功率器件3kW实验样机，对所提拓扑工作原理的正确性和可行性进行实验验证。该变换器能工作于较宽的输入电压范围，具有元器件少、控制方法简单、功率因数高和能量转换效率高等优点。

功率因数校正 有源钳位 谐振型 碳化硅

0 引言

为了减少对电网的谐波污染，满足国际电工委和美国电气与电子工程师协会制定谐波规范和标准，在计算机、不间断电源和通信电源等许多工业中应用的交直流变换器广泛地采用了有源功率因数校正（Power Factor Corrected, PFC）技术[1-5]。

传统的功率因数校正拓扑一般分为两极[1-6]：前级用于实现整流升压和功率因数校正功能[3-4]；后级用于电气隔离和输出电压调节。……