稳态分析：最小电压有源箝位Boost型PFC变换器

稳态工作时，一个开关周期内变换器中辅助谐振电感L₁两端的电压v_L1的平均值应为零，即

式中

忽略短暂的阶段（t₁～t₂）和（t₅～t₆），在（t₀～t₁）阶段加在辅助谐振电感L₁上的电压为V_o-V_Cc，在（t₂～t₅）阶段加在辅助谐振电感L₁上的电压为-V_Cc，于是

式中

由式（8-68）和式（8-70）得到

V_Cc=V_oD₀ （8-72）

稳态时，一个开关周期中流过箝位电容C_c的平均电流值为零，即

因为辅助谐振电感L₁与箝位电容C_c串联，所以一个开关周期中流过辅助谐振电感L₁的平均电流值为零，根据图8-12所示，辅助谐振电感L₁的电流为

i_L1（t₂）=-i_L1（t₅） （8-74）

将式（8-59）和式（8-60）代入式（8-74），得到

解之得

稳态工作时，一个开关周期内变换器中输入电感L两端的电压v_L的平均值应为零，即

忽略短暂的（t₃～t₄）和（t₅～t₆）阶段，在（t₂～t₃）阶段加在输入电感L上的电压为（V_i），在（t₀～t₁）和（t₄～t₅）阶段加在输入电感L上的电压为（V_i-V_o），于是

将式（8-79）代入式（8-77），得到(www.xing528.com)

V_i（D-D₀）+（V_i-V_o）（1-D+D₀）=0 （8-80）

解之得

也可以写成

而在硬开关PFC变换器中，有

因此，最小电压有源箝位Boost型PFC变换器与硬开关PFC变换器相比，存在着占空比的损失，占空比损失由式（8-76）决定，这个占空比通常小于5%。8.2.3.1 开关应力分析

8.2.3.1 开关应力分析

在PFC变换器中，输入电压可以表示为（式中，ω=2πf=100π），输入电流表示为，而输入电感电流为，输出电压为V_o。输出额定功率为P_o。

根据前面的分析，在最小有源箝位Boost型PFC变换器中，加在主开关管V₁，辅助开关管V₃，和升压二极管VD₂上的最大电压均为箝位电压V_o，与硬开关电路相同。与传统有源箝位电路和复合有源箝位电路相比，这是最显著的优点。

在最小电压有源箝位Boost型PFC变换器中，各个元器件的电压和电流应力参数见表8-2。

表8-2 最小电压有源箝位Boost型PFC变换器中各个元器件的电压和电流应力参数

8.2.3.2 软开关条件分析

根据前面的分析，在最小电压有源箝位Boost型PFC变换器中，辅助开关管V₃总是在零电压条件下开关的，因此这里只讨论主开关管V₁的软开关条件。根据前面对阶段6中辅助开关管关断后的电路谐振过程的分析，在阶段6中，只有当主开关管并联电容C₁两端电压V_C1（t）下降到零，才能实现主开关管的零电压开通，由式（8-69）得到软开关条件为

将式（8-60）和式（8-68）代入式（8-84），得到软开关条件为

因为D₀=1，所以只要C₂＞C₁，则式（8-85）一般能满足。即只要二极管并联电容大于MOSFET输出电容，就可以保证主开关管在整个工频输入范围内实现零电压导通。因此，在所提出的最小电压箝位Boost型PFC变换器中，很容易实现主开关管的零电压开关。