[发明专利]高功率因数定频CRM Boost PFC变换器

说明书

本发明公开了高功率因数定频CRM Boost PFC(临界导通模式升压功率因数校正)变换器，包括主功率电路和控制电路，其中控制电路包括电压前馈电路、乘法器、输出电压反馈电路、运算电路、CRM(临界导通模式)控制及驱动电路、DCM(断续导通模式)控制及驱动电路；电压前馈电路实现CRM Boost PFC变换器的电感电流峰值包络，经过运算电路后，实现DCM Boost PFC(断续导通模式升压功率因数校正)变换器的电感电流峰值包络。由输出电压反馈电路和CRM控制及驱动电路，对CRM Boost PFC变换器实行变导通时间控制，由DCM控制及驱动电路对DCM Boost PFC变换器实行峰值电流控制。本发明实现了CRM Boost PFC变换器的定频控制，并且提高了定频CRM Boost PFC变换器的功率因数，理论可达到功率因数为1。

技术领域

本发明涉及电能变换装置的交流-直流变换器技术领域，特别涉及高功率因数定频CRM Boost PFC变换器。

背景技术

Boost PFC变换器凭借优异的性能在众多PFC变换器中占据了重要的位置，由于电感电流的连续情况不同，故有三种基本的工作模式，即连续模式(Continuous currentmode,CCM)，临界连续模式(Critical conduction mode,CRM)，断续模式(Discontinuouscurrent mode,DCM)。

CRMBoostPFC变换器工作在电感电流临界连续模式，其开关管为零电流开通，升压二极管无反向恢复过程，控制相对简单，理论PF值可达到1，多用在中小功率场合。但是CRM模式下开关频率受输入电压和负载的影响，变化范围很大，工频周期内开关频率的最大值和最小值之比可达几倍至十余倍，这不仅导致EMI滤波器的设计较为复杂，更会带来开关管关断损耗和电感磁芯损耗的增加，降低变换器的整体效率，甚至在高压输入和轻负载时开关频率会异常高而影响变换器的正常工作。

发明内容

本发明的目的在于提供高功率因数定频CRM Boost PFC变换器，该变换器的控制电路简单、控制效果良好，并能使整个176V～264VAC输入电压范围内的功率因数得到有效提升。

为实现上述技术问题，本发明提供高功率因数定频CRM Boost PFC变换器，包括主功率电路和控制电路，其中控制电路包括电压前馈电路、输出电压反馈电路、第二乘法器、运算电路、CRM控制及驱动电路和DCM控制及驱动电路；使用电压前馈电路、输出电压反馈电路、第二乘法器、运算电路、CRM控制及驱动电路和DCM控制及驱动电路，按照定频CRM BoostPFC变换器的导通时间，实行变导通时间控制方式对变换器进行控制；按照DCM BoostPFC变换器的峰值电流表达式，对DCM Boost PFC变换器实行峰值电流控制。