电源技术中DCM反激式PFC转换器的应用

简介：
本文章探讨了在电源技术领域内，非连续导电模式（DCM）反激式功率因数校正(PFC)转换器的实际应用及其优势。通过深入分析DCM反激式PFC的工作原理、设计技巧以及性能优化策略，为相关领域的研究者和工程师提供有益参考。 在现代电源技术中，随着对能效及电网质量要求的提升，功率因数校正（PFC）技术变得越来越重要。反激式PFC转换器作为关键的一种PFC拓扑结构，在直流断续模式（DCM）下的应用因其独特的电路设计和工作原理而为电源系统带来了显著性能改进。 在DCM模式下工作的反激式PFC转换器，其输出电压调节采用的是电压型PWM控制。这种控制方式的一个重要特点是稳态占空比保持恒定，即开关元件的导通时间是固定的值。这一特性使得输入电流波形接近于正弦波，从而实现功率因数校正的关键目标：通过调整输入电流使其与输入电压同步相位和幅度一致，减少无功功率。 DCM反激式PFC转换器的基本结构是一个单环的电压反馈PWM控制系统（如图1(a)所示）。这种设计简化了控制电路，不需要额外的乘法器或电流控制器。在高频PWM开关作用下，输入电流呈现三角波形；虚线表示电流峰值iP的包络曲线，实线则代表一个开关周期内的平均值iV(av)，这符合式（8-22）中提到的通过占空比Du控制等效电阻的概念。 从应用角度看，DCM反激式PFC转换器具有紧凑、高效的特性，在需要高功率因数和低谐波失真的场合特别适用。例如在数据中心、工业设备以及家用电器等领域，该类型转换器可以有效减少对电网的谐波污染，并提高能源效率以满足严格的电力供应标准。 总结来说，DCM反激式PFC转换器因其独特的设计与工作特性，在提升电源系统功率因数的同时简化了电路结构。这不仅减少了无功功率并降低了电网污染，而且在高功率因数和低谐波失真的要求下提供了高效的解决方案，因此成为现代电源设计中的重要组成部分。