图2所显示的单级PFC线路集成PWM整流器和半桥电路,进而节省了輸入整流桥模块。当交流輸入Vin处在正半波的时上管做为PFC级和DC/DC级的集成开关管,当交流輸入Vin为负半波的时,下管为集成开关管。两组boost线路在工频周期里完成PFC,而电感Lpfc上的电流始终保持断续状态,以让其峰值电流自动跟随輸入电压。因为后级为半桥dc/dc变换器,2个开关管的占空比都为D,则后级运行在连续状态时输出电压
这边Vo为输出电压,n=ns/np为次级绕组比初级绕组的比值,倘若次级选用平衡绕组,则2个次级绕组和初级绕组的比值为n1=n2=n。VC为储能电容上的电压。
图3为Q1和Q2的控制信号。
下列解析各开关状态的运行模式,在此之前先做些假设:
1.假设輸出滤波电感和变压器励磁电感够大,其上的电流可看做是恒流。
2.元器件均为恰当的器件。
a.輸入电压为正半波时,Q1占空比为D,Q2占空比也为D:
状态1,图(4-a):此状态中Q1导通,Lpfc上电流提升储能,与此同时C1经过Q1给变换器次级供应能量。
状态2,图(4-b):此状态中Q1断开,电感Lpfc电流经D1和Q2的体二极管给C1,C2充电。变压器漏感Lr电流和励磁电流经Q2的体二极管给C2充电。
状态3,图(4-c):这时Q2导通,C2经变压器给次级供应能量。
状态4,图(4-d):此状态中Q2断开,变压器漏感Lr电流和励磁电流经Q1的体二极管给C1充电。
b.輸入电压为负半波时,Q1,Q2占空比也为D:
在这半个工频周期内,Q2作为PFC级和DC/DC级的共用开关管。但是其原理与正半波的情况下完全相同。
上述便是西班牙CATELEC介绍基于整流桥模块单级PFC半桥运行模态分析的方法,西班牙CATELEC提供整流桥模块、晶闸管模块、二极管模块等半导体模块,绝缘式功率模块、功率组件、分立式功率半导体在内的众多功率电子产品是现CATELEC模块的主营项目。近期CATELEC产品将部分模块改进为以铜底板安装、增加厚度、增大了模块的散热接触点、大大提高了模块的使用寿命与性能。