高效臨界模式SEPIC PFC電路設計

　　1、臨界模式SEPICPFC電路原理分析

　　基本的SEPIC拓撲如圖1所示。L1，L2為濾波電感，UL1，UL2，iL1，iL2為兩個濾波的電壓和電流;C1，C2為電容，UC1，UC2為電容上的電壓;Ui為輸入電壓，Uo為輸出電壓;Q為功率MOSFET，Uds為其漏-源極電壓，iq為MOSFET電流;D為輸出二極管，Ud為輸出二極管兩端電壓，id為輸出二極管電流;R為負載。根據控制電路的原理，這里臨界模式指電感L1與L2中的電流加和之后臨界斷續。

　　為了簡化電路分析，可做如下假設：

　　根據以上假定，臨界斷續模式的SEPIC電路的工作狀態如圖2所示，變換器的靜態工作主要波形如圖3所示。其中，T為開關管的開關周期，d為MOSFET（即開關管Q）的占空比，Ui為整流后的交流電壓為正弦半波，由于功率器件的開關周期遠遠小于工頻周期，在較短的幾個工頻周期內，Ui可以近似認為不變。在這段時間內：

　?。?）t=0～dT，開關管Q導通，二極管D關斷，如圖2（a）所示。電感L1兩端的電壓為輸入電壓，電感L1上的電流線性上升。C1上電壓UC1對電感L2充電，電感L2上的電流線性上升。負載R的能量由C2提供。

　　2）t=dT～T，開關管Q關斷，二極管D導通，如圖2（b）所示。電感L1的電流通過電容C1，二極管D對電容C2和負載R供電;電感L2的電流通過二極管D對電容C2和負載R供電。

　　在穩態下，根據電感伏秒平衡原理，假定電容C1足夠大，則有

　　由于電感L1和L2滿足伏秒平衡，據圖2，則有

　　開關管Q的電流峰值為電感L1和L2電流峰值之和為

　　當變換器輸出功率和輸入電壓一定的情況下，輸入電流也固定，則由上述推導可知：變換器輸出功率和輸入電壓一定時，MOSFETQ導通時間固定，用Ton表示。根據式（6）有：

　　整流橋后的輸入電流平均值即電感L1的平均電流，則有