实现最小电压的ZVS三相Boost型PFC变换器

复合有源箝位ZVS三相Boost型PFC变换器能够实现所有开关管的零电压开关，但是开关管所承受的电压应力略高于直流母线电压。本节介绍最小电压有源箝位（MVAC）零电压开关三相Boost型PFC变换器，它能够实现所有开关管的零电压开关，并且开关管所承受的电压应力等于直流母线电压。

以扇区2为例，最小电压有源箝位三相Boost型PFC变换器在一个开关周期内可划分为10个阶段，各阶段的等效电路如图8-41所示，各关键点波形如图8-42所示。

阶段1（t₀～t₁）：主开关管V₁、V₆、V₂和辅助开关管V₇处于导通状态。谐振电感L_r电压为箝位电容C_c电压V_Cc，谐振电感L_r电流线性地上升，直至t₁时刻，辅助开关管V₇关断结束。

阶段2（t₁～t₂）：t₁时刻，辅助开关管V₇关断，谐振电感L_r给主开关管V₄、V₃、V₅并联电容C_r4、C_r3、C_r5放电，给辅助开关管V₇的并联电容C_r7充电。到t2

图8-41 MVAC三相PFC变换器一个开关周期的工作阶段

时刻，主开关管并联电容C_r4、C_r3、C_r5电压谐振到零，主开关管V₄、V₃、V₅反并二极管开始导通，谐振过程结束。

图8-42 MVAC三相PFC变换器各工作阶段波形(https://www.xing528.com)

阶段3（t₂～t₃）：到t₂时刻，主开关管并联电容C_r4、C_r3、C_r5电压谐振到零，主开关管V₄、V₃、V₅反并二极管开始导通，谐振电感L_r电压被箝位为V_o-V_Cc，谐振电感L_r电流线性减小。到t₃时刻，主开关管V₄、V₃、V₅的反并联二极管电流随之线性减小到零结束。

阶段4（t₃～t₄）：t₃时刻，驱动主开关管V₃、V₅实现零电压开通。主开关管V₃、V₅与主开关管V₆、V₂的反并联二极管换流，由于谐振电感L_r的存在，主开关管V₆和V₂的反并二极管反向恢复电流被抑制。到t₄时刻，主开关管V₆、V₂的反并二极管的电流减小到零，换流结束。

阶段5（t₄～t₅）：t₄时刻，主开关管V₆、V₂的反并二极管关断，驱动主开关管V₄、V₆和V₂中的任意一个或两个或全部开通，主开关管桥臂直通给谐振电感L_r提供续流回路，L_r电流继续减小，使L_r具有足够能量，以满足软开关条件，谐振电感L_r端电压被箝位为V_o-V_Cc，到t₅时刻，关断主开关管V₄、V₆和V₂，谐振电感续流过程结束。

阶段6（t₅～t₆）：t₅时刻，关断主开关管V₄、V₆和V₂，谐振电感L_r开始和主开关管V₄、V₆、V₂的并联电容C_r4、C_r6、C_r2与辅助开关管S₇的并联电容C_r7谐振，主开关管并联电容C_r4、C_r6、C_r2电压开始增加，辅助开关管并联电容C_r7电压减小。到t₆时刻，V₇并联电容C_r7电压减小到零，V₇反并二极管导通，V₇实现零电压开通，谐振过程结束。

阶段7（t₆～t₇）：到t₆时刻，电路进入开关矢量111状态，主开关管V₁、V₃、V₅和辅助开关管V₇导通。由谐振电感L_r电压为箝位电容C_c电压V_Cc，电流线性上升。到t₇时刻，驱动主开关管V₅关断，此阶段结束。

阶段8（t₇～t₈）：到t₇时刻，驱动主开关管V₅关断，由主开关管V₅和V₂的并联电容C₅和C₂的缓冲作用降低关断损耗。到t₈时刻，主开关管V₂的反并联二极管导通，此阶段结束。

阶段9（t₈～t₉）：到t₈时刻，主开关管V₂的反并联二极管导通，电路进入开关矢量110状态，主开关管V₁、V₃、V₂和辅助开关管V₇导通。由谐振电感L_r电压为箝位电容电压V_Cc，电流线性上升。到t₉时刻，主开关管V₃关断，此阶段结束。

阶段10（t₉～t₁₀）：到t₉时刻，主开关管V₃关断，由主开关管V₃和V₆的并联电容C₃和C₆的缓冲作用降低关断损耗。到t₁₀时刻，主开关管V₆的反并二极管导通，与阶段1重合。