一文詳解基于TCM模式的Boost bridgeless PFC建模

Boost bridgeless PFC原理剛接觸不久，現在也只是略懂皮毛，個人覺得Boost bridgeless PFC是由傳統的boost變換器逐步改進得來，傳統boost變換器電路如圖1所示。

圖1 傳統boost PFC電路

如果將圖1中的二極管D1用MOS管S2來替代，S2工作在同步整流模式，可以有效的提高變換器的變換效率，同步整流電路如圖2所示。

圖2 同步整流boost PFC電路

單相無橋PFC變換器可以分解為兩個同步整流boost PFC電路，在市電正半周期和負半周期的工作原理相同，所以分析過程中可以只分析正半周期，單相無橋PFC電路如圖3所示。

圖3 boost bridgeless PFC電路

其中，正半周期的等效電路如圖4所示。具體的工作模態這里不再展開，可以推薦大家去看論文［文獻1-2］，論文上分析的十分詳細。

這里結合L6562和自己的控制想法，搭建了一個Boost bridgeless PFC仿真模型?？刂圃硎峭ㄟ^檢測電感電流和MOS管Vds電壓實現，控制分為正負周期兩部分，當輸入電壓為正半周期時，圖3中的開關管S12為升壓管，S11為同步整流管；當輸入進入負半周期時，兩只開關管的狀態相反。

通過查閱文獻發現，boost PFC按照輸入和輸出電壓的關系可以分為兩種情況，具體分析可以參考文獻［3］，按照輸入電壓vin與0.5Vo關系可以分為：當vin《0.5Vo可以實現軟開關ZVS，否則，不能實現。

圖5 軟開關的實現

本文按照現在常用GaN和MOS的基本參數搭建了1000W的模型，模型分為功率模塊、低頻臂控制、高頻臂控制、Vds電壓檢測等四個主要模塊。如圖6所示。

圖6 仿真模型

電感電流，MOS管Vds電壓，輸出電壓、輸出電流及功率波形如圖7所示。

圖7 仿真波形
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