马建成，张庆贺，李 萍，彭爱武

(1.北京信息科技大学自动化学院，北京 100192；2.中国科学院电工研究所海洋能发电与应用技术研究部，北京 100190)

传统软开关电路包括准谐振电路、零开关PWM 电路以及零转换PWM 电路(图1 所示，虚线框中为软开关单元)。这些电路结构相对简单，但是都只能实现开关管的软开通，而且还先后存在着谐振电压高增加开关管电压应力、需增加辅助开关增加控制电路复杂度等问题[1-5]。本文结合无桥Boost PFC 电路的原理，引入了一种最小应力无源无损单元，在不增加开关管电压应力和辅助开关只增加无源器件的情况下，还能同时实现开关管的软开通和软关断。对软开关电路和基于平均电流的PFC 控制电路进行了设计，并通过Saber 软件进行了仿真，验证了设计的有效性。

图1 传统软开关电路

1 最小应力无源无损无桥Boost PFC 软开关电路分析与设计

引入最小应力无源无损单元的无桥Boost PFC 软开关电路如图2 所示。虚线框中为最小应力无源无损单元，该单元中电容Cs1、Cs2负责提供开关管零电压关断条件；电感Lr1、Lr2负责提供开关管零电流开通条件，并起到限制二极管VD1、VD2的反向恢复电流的作用；Cr1、Cr2起到和Lr1、Lr2发生谐振并将能量反馈给负载的作用。

图2 最小应力无源无损无桥Boost PFC 软开关电路

该电路输入电压正半周时L1、S1、VD1、VD4组成Boost 电路，负半轴时L2、S2、VD2、VD3组成Boost 电路，正负半周工作原理类似，下面仅以正半周为例分析软开关的工作过程。正半周时该电路的等效电路如图3 所示，为简化分析电路工作过程，首先作如下假设：(1)电路中各器件均为理想器件；……