[发明专利]阻抗变换器和Boost PFC变换器

说明书

一种Boost PFC变换器，包括：第一PFC电路、第二PFC电路、阻抗变换器、负载电阻和整流桥，其中，所述第一PFC电路和所述第二PFC电路并联连接，所述阻抗变换器耦接在所述第一PFC电路和第二PFC电路的输入和输出之间；以及所述整流桥与所述第一PFC和所述第二PFC电路的输入相耦接，用于提供输入电压，所述负载电阻与阻抗变换器相并联，用于提供输出电压。本发明还提供了一种阻抗变换器。采用本发明方案可以有效减小变换器的输入和输出电流脉动，等效增加输入电流脉动的频率。

技术领域

本发明涉及变换器领域，更具体地涉及一种基于分数阶系统的并联交错BoostPFC变换器和阻抗变换器。

背景技术

Boost(升压)PFC(power factor correction，功率因素校正)变换器理论分析的前提是对实际系统建立符合的数学模型，随着分数阶微积分理论研究的不断突破，在很多领域开始建立分数阶模型。国内外相关研究已证明电感和电容呈现分数阶特性。

关于分数阶元件的构造，主要是从分数阶微积分的拉普拉斯变换研究其分数阶算子的逼近方法，因为分数阶微积分在时域定义计算复杂，在S域与整数阶的区别仅仅在于S算子幂指数不同，计算相对简单。分抗的逼近主要从电子电路阻抗函数与数学运算两方面考察分抗、分抗逼近电路的存在性和实现的可能性，分数阶算子的逼近一般分为与图论相关的分形分抗逼近电路和纯数学角度的有理逼近。

Boost PFC变换器具有输入功率因数高、开关管零电流开通、二极管零电流关断等优点。现有技术需要一种多个PFC并联交错的电路来实现上述功能。

上述在背景部分公开的信息仅用于对本发明的背景做进一步的理解，因此它可以包含对于本领域普通技术人员已知的不构成现有技术的信息。

发明内容

本发明提供了Boost PFC变换器和阻抗变换器，能够提高输入电流的开关频率，降低输入和输出电流脉动，并且克服了采用整数阶模型描述电容存在的误差，设计了阻抗变换器的分数阶电容模型。

为此，本发明一方面提供了一种Boost PFC变换器，另一方面提供了一种阻抗变换器。

本发明的第一方面提供了一种阻抗变换器,包括,第一电阻、第二电阻,第一分数阶电容和第二分数阶电容，第一运算放大器和第二运算放大器；其中第一分数阶电容、第一电阻、第二分数阶电容和第二电阻和依次串联联接；第一运算放大器的同相输入端与第一分数阶电容的输入相耦接，述第一运算放大器的反相输入端与第二运算放大器的反向输入端和第二分数阶电容的输入端相耦接；第一运算放大器的输出端与第二分数阶电容的输出端相耦接；第二运算放大器的同相输入端与第四电阻的输出相耦接，第二运算放大器的输出端与第一分数阶电容的输出端相耦接。

根据本发明的一个实施例，还包括接地电阻，所述接地电阻耦接在所述第二电阻的输出和接地之间。

根据本发明的一个实施例，所述第一分数阶电容和第二分数阶电容为牛顿正则二次迭代阻抗网络。

根据本发明的一个实施例，所述第一分数阶电容和所述第二分数阶电容的阶次都在0到1之间。

根据本发明的一个实施例，其中所述第一运算放大器和第二运算放大器为理想运算放大器。

本发明的第二方面提供了一种Boost PFC变换器，包括：第一PFC电路、第二PFC电路、阻抗变换器、负载电阻和整流桥，其中，所述第一PFC电路和所述第二PFC电路并联连接，所述阻抗变换器耦接在所述第一PFC电路和第二PFC电路的输入和输出之间；以及所述整流桥与所述第一PFC和所述第二PFC电路的输入相耦接，用于提供输入电压，所述负载电阻与阻抗变换器相并联，用于提供输出电压。