基于反激变换器的一种新型单级功率因数校正电路的研究

　　（其中T1=0.02s，为交流电源的周期，w=2

/T1）
　　由式（11）、（12），得主支路传递功率的百分比

为：

　　将T1=0.02，w=2

/T1代入式（13），得

　　由式（14）知，主支路传递功率的百分比

是LT1/LT2的函数。

与LT1/LT2的关系如图4所示。

图4　

与LT1/LT2的 函数关系
　　由图可知，当LT1/LT2很小时，主支路传递的功率很大，在输入电压接近零时，主支路上的电流就很大，输入电流的谐波含量会相应增加。当LT1/LT2很大时，辅助支路传递的功率就会变大，在输入电压接近峰值电压时，储能电容C2上的峰值电流就会很大，输入电流的谐波含量也会相应增加。
　　设计要考虑的另外一个因数是占空比的变化，由式（8）可以看出，占空比变化的频率
是交流电源频率的两倍。当wt=0或 时，占空比达到最大值dmax，当wt=

/2时，占空比达到最小值dmin。将wt=0,

/2代入式（8），得

　　因此，当变换器工作在DCM下，最大占空比与最小占空比的比值仅与LT1/LT2相关。占空比变化不能太大，也就是r不能太小，即LT1/LT2不能太小。综合上述分析及由图4知，LT1/LT2在0.1附近比较合适，即主支路处理的功率占总功率的70％左右。

4 该方法在其它拓扑中的应用

　　本文提出的新型单级功率因数校正电路是基于反激拓扑结构。在其它拓扑结构（如forward、boost、SEPIC等）中运用该方法可以得到新的变换器。这些变换器主要应用在电池充电器上。对boost变换器应用该方法得到的新型boost功率因数预调节器如图5所示。该变换器主要应用在高电压电池充电器上[5]。

图5　 新型boost功率因数预调节器

5 结论

　　本文介绍了一种简单的单相反激功率因数校正电路，该电路仅用一个有源开关和一个控制环就可快速的调节输出电压。与两级方法相比，该电路的主要优点是结构简单、效率高；与其它单级方法相比，储能电容电压被箝位，电压值的大小等于输入电压的峰值。对功率开关管没有产生附加的电压应力，这使得输入电压范围很宽。该方法可以应用在其它拓扑中（如forward、boost、SEPIC等）。

参考文献

[1]　L.Dixon.Jr,“High power factor preregulators for off-line supplies,”Unitrode Power Supply Design Semilar,Paper I2, 1991.
[2]　M.Madigan, R.Erickson and E.Ismail,“Integrated high quality rectifier regulators,”IEEE-PESC　1992, pp.1043-1051.
[3]　R.Redl,L.Balogh and N.O.Sokal,“A new family of sigle stage isolated power factor correctors withfast regulations of the output voltage,” IEEE-PESC　1994, pp.1137-1144.
[4]　C.M.Qiao and K.M.Smedley, “A topology survey of single-stage power factor corrector with a boost type input-current-shaper,”IEEE Trans.Power Electron,May 2001,pp.360-368
[5]　D.Marquet，F.s.Miguel，and J.P.Gabillet，“New power supply optimized for new telecom networks and services,”in Proc.Int.Telecom.Energy Conf.1999,pp.25-31.