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申请/专利权人：哈尔滨工业大学

摘要：全电压范围ZVS的无桥升降压型PFC变换器及其控制方法，解决了现有无桥PFC变换器软开关范围受限的问题，属于单相无桥PFC变换器领域。本发明采用三组双向开关管保证输入电流的双向性以及开关管结电容的负向电流，通过调节辅开关管在谐振模态的反向电流初始值大小，实现全电压范围主开关管的ZVS，变换器的开关损耗有效减小，系统效率显著提升。同时，变换器工作于变频工作模式，主开关管的导通时间和辅开关管的导通时间均有相应控制方程决定，在该种控制方法下开关管可在等效输出电压小于交流输入电压的峰值的区间仍然实现ZVS，输出电压的升降压范围显著拓宽。

主权项：1.全电压范围ZVS的无桥升降压型PFC变换器，其特征在于，包括1号双向开关、滤波电感L1、储能电感L2、储能电容C、2号双向开关、3号双向开关、输出滤波电容Cdc1-Cdc2和控制单元；输入电源的正极与滤波电感L1的一端连接，滤波电感L1的另一端同时与1号双向开关的一端和储能电容C的一端连接，1号双向开关的另一端同时与储能电感L2的一端、输入电源的负极和输出滤波电容Cdc2的正极、输出滤波电容Cdc1的负极连接；储能电感L2的另一端同时与储能电容C的另一端、2号双向开关的一端、3号双向开关的一端连接；2号双向开关的另一端与输出滤波电容Cdc1的正极连接，3号双向开关的另一端与输出滤波电容Cdc2的负极连接；1号双向开关为开关管S1与开关管S2反向串联；2号双向开关为开关管S3与开关管S4反向串联；3号双向开关为开关管S5与开关管S6反向串联；控制单元包括减法器、PI控制器、复位积分器1、复位积分器2、比较器1、比较器2、RS触发器1和RS触发器2；所述无桥升降压型PFC变换器输出电压Vdc输入至减法器的一个输入端，减法器的另一个输入端输入参考值Vdc_ref，减法器的输出输入至PI控制器，PI控制器的输出Vm输入至复位积分器1，复位积分器1的输出输入至比较器1的正输入端，比较器1的负输入端输入2Vin+Vdc，复位积分器1的输出同时输入至RS触发器1的R端和复位积分器2的触发端和延时器3，延时器3延时td，延时器3的输出输入至RS触发器2的S端；复位积分器2的输入为复位积分器2的输出输入至比较器2的正输入端，比较器2的负输入端输入2Vin+Vdc，比较器2的输出输入至延时器1，延时器1延时tr1，延时器1的输出同时输入至延时器2和RS触发器2的R端，延时器2延时tr2，延时器2的输出同时输入至复位积分器1的触发端和RS触发器1的S端；Vin为输入电压，Vdc为输出电压，L12为滤波电感L1、储能电感L2的并联电感值，Rin为输入侧等效电阻，T1为开关管S1导通，开关管S3关断模态的时长；RS触发器1输出主开关管的驱动信号；RS触发器2输出辅开关管的驱动信号；在输入正半周期间，开关管S1为主开关管，开关管S3为辅开关管；在输入负半周期间，开关管S2为主开关管，开关管S6为辅开关管。

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