Boost型PFC变换器的最小电压有源箝位优化

复合有源箝位Boost型PFC变换器，能够有效地抑制二极管的反向恢复电流，在一定的范围内实现软开关，因此具有较高的理论和应用价值。然而，复合有源箝位Boost型PFC变换器中的电力电子器件的电压应力大于输出电压，这减少了变换器中开关器件的安全裕量。

针对传统有源箝位Boost型PFC变换器和复合有源箝位Boost型PFC变换器中电力电子器件电压应力较高的缺点，浙江大学徐德鸿教授课题组提出一种最小电压有源箝位Boost型PFC变换器（MVAC Boost型PFC变换器），如图8-9所示。与复合有源箝位Boost型PFC变换器相比，最小电压有源箝位Boost型PFC变换器对调了辅助开关管V₃和辅助谐振电感L₁的位置，在最小电压有源箝位Boost型PFC变换器中电力电子器件的电压应力等于输出电压。

在最小电压有源箝位Boost型PFC变换器中，辅助谐振电感L₁被用来控制二极管反向恢复电流，减小二极管反向恢复在主开关管引起的损耗。箝位电容C_c，辅助开关管V₃和辅助谐振电感L₁组成一个闭合回路，这样就可以箝位辅助谐振电感L₁两端的电压。在最小电压有源箝位Boost型PFC变换器中三个开关管V₁、VD₂和V₃与输出电容C_o组成一个箝位回路。在这个回路中，有

V_V1+V_V3+V_VD2=V_o （8-46）(www.xing528.com)

图8-9 最小电压有源箝位Boost型PFC变换器

这种变换器的关键在于，除去开关管切换瞬间外，在一个工作周期内，变换器中的三个开关管中有且仅有两个开关管处于导通状态，这样关断的那个开关管的电压就被箝位到输出电压V_o，从而消除了由二极管VD₂的输出电容和辅助谐振电感L₁之间的寄生振荡，并且箝位电压等于输出电压，即在最小电压有源箝位Boost型PFC变换器中，开关管上的电压应力与硬开关PFC变换器中开关管的应力相同，均为输出电压，比传统有源箝位Boost型PFC变换器和复合有源箝位Boost型PFC变换器中开关管的电压应力都要小，所以将其命名为最小电压有源箝位Boost型PFC变换器。最小电压有源箝位Boost型PFC变换器也能够实现主开关管和辅助开关管的零电压开关。下面对最小电压有源箝位Boost型PFC变换器进行理论分析。