无桥软开关PFC电路的设计与仿真

25，软开关网络元件的选择
2. 在无源无损吸收网络中，Csnubber<<Ctransfer 所以在电荷转移过程中，LC的谐振周期，主 要由电感L和Csnubber决定。一般认为这个谐振 周期为开关周期的1/10左右比较合适。那么 有： 2π*sqrt(L* Csnubber)=T/10
25，软开关网络元件的选择
6，MOS管的VGS与VDS波形
7，MOS管的VGS与漏极电流波形
7，MOS管的VGS与漏极电流波形
8，增加无损吸收网络的无桥PFC
9，输入电压和输出电压
10， BOOST二极管电流波形
10， BOOST二极管电流波形
11， MOS管的VGS与VDS波形
11， MOS管的VGS与VDS波形
无桥软开关PFC电路的设计与仿真
演讲者：戴斌 世纪电源网 www.21dianyuan.com
1，典型的单相有源PFC电路
2，典型的单相无桥PFC电路
3，典型无桥PFC电路仿真
4，输入电压波形与输出电压波形
5，BOOST二极管电流波形
5，BOOST二极管电流波形
6，MOS管的VGS与VDS波形
22，主开关管VGS、VDS和漏极电 流波形
23，辅开关管VGS、VDS和漏极电 流波形
23，辅开关管VGS、VDS和漏极电 流波形
24，结果对比
主开关管 硬开通 基本无桥电路 零电压关断 零电流开通 无损电路1 零电压关断 零电流开通 无损电路2 零电压关断 ZVT电路 辅开关管 BOOST二 极管 硬恢复 软恢复 软恢复 软恢复
/ / /
零压零流开通 零电流开通
零电压关断 零电压关断
25，软开关网络元件的选择
1. 在两种无源无损软开关电路和ZVT软开关 电路中，电感L的作用主要是减小BOOST二 极管的反向恢复电流，那么对L有个最小值的 要求： Vout / L< IDboost / trr 即： L>(VOUT*trr)/IDboost 在实际应用电路中，为了改善BOOST二极管 的反向恢复特性，我们可以选择时间t为3~5 倍trr时间。
3. Ctransfer通常取值为Csnubber的20~30倍。 Ctransfer过小，会导致BOOST二极管电压应 力过高， Ctransfer过大，则开关管关断后， 电流从吸收网络向BOOST二极管转移时间 过长。
25，软开关网络元件的选择
4. 对于ZVT电路，一般设计为辅管开通时间 不超过总周期的1/10。所以谐振电感L不仅要 考虑BOOST二极管的反向恢复，还要考虑开 关管结电容及并联的缓冲电容放电以实现开 关管零电压开通。
17，MOS管的VGS与漏极电流波形
18，ZVT无桥PFC电路
19，输入电压和输出电压
20， BOOST二极管电流波形
20， BOOST二极管电流波形
21，主、辅开关管VGS、VDS和漏 极电流波形
21，主、辅开关管VGS、VDS和漏 极电流波形
22，主开关管VGS、VDS和漏极电 流波形
谢谢大家！
12，MOS管的VGS与漏极电流波形
12，MOS管的VGS与漏极电流波形
13，另一种无损吸收网络的无桥 PFC
14，输入电压和输出电压
15， BOOST二极管电流波形
15， BOOST二极管电流波形
16， MOS管的VGS与VDS波形
16， MOS管的VGS与VDSΒιβλιοθήκη Baidu形
17，MOS管的VGS与漏极电流波形
27, 学术与工程之间的矛盾
1，相对于传统PFC电路，无桥PFC电流信号 采集比较困难。 2，相对于传统PFC电路，无桥PFC的EMC较 难通过。 3，软开关无桥PFC采用的器件较多，难以在 体积和成本上取得优势。 4，新型半导体器件不断实用化，零恢复的 SiC二极管和低栅荷MOSFET的普及使传统 的软开关电路失去了优势。
25，软开关网络元件的选择
5.谐振电感直流分量大，建议采用环状磁粉 芯。snubber电容因为要承受高频电流，建 议采用高频特性好的金属化聚丙烯电容。
26, 设计参考
无源无损吸收： 1，UC3855A_B High Performance Power Factor Preregulator 2，Engineering Design of Lossless Passive Soft Switching Methods for PWM Converters Part I , Part II ZVT电路： 《直流开关电源的软开关技术》 阮新波 严仰光著 科学出版社出版