准单级功率变换的高效单相三端口功率因数校正变换器

• 作者: 吴红飞 贾益行 邢岩 韩蒙
• 来源期刊: 电力系统自动化
• 关键词: 有源功率因数校正 三端口变换器 瞬时效率 优化
• 年，卷（期）: 2018,（18）
• 所属期刊栏目: 研制与开发
• 页码范围: 136-141
• 页数: 6页
• 字数: 4369字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7500/AEPS20170730003

摘要

由于Boost型功率因数校正(PFC)变换器输出电压必须高于交流电压峰值,因此当负载电压较低时,其需要级联直流/直流(DC/DC)变换器,不利于系统效率提高.以优化PFC变换器随电网电压变化的瞬时效率、进而提升整体效率为目标,研究了一种单相三端口PFC变换器.通过将传统三电平Boost变换器的低压侧分压电容直接用作负载输出端口,并构造出一个高压端口,可以实现交流输入侧和直流负载侧之间的准单级功率变换,有效减小了系统中功率变换的级数,从而实现PFC变换器整体效率的提升.此外,准单级功率变换的特性还有利于减小后级DC/DC变换器的电压电流应力和功率损耗,进一步提高交流/直流(AC/DC)变换器的整体效率.文中详细分析了三端口PFC变换器的工作原理和控制策略,建立了损耗分析模型并进行了仿真验证.最后,利用2 kW实验样机验证了所研究变换器在改善系统效率方面的有效性.