集成临界模式Boost与LLC变换器：单级高效能设计

本文档探讨了一种创新的单级交直变换器设计，该变换器结合了临界模式Boost电路和LLC谐振电路。这种设计的核心理念是通过将输入电压分成两部分，每一部分分别与LLC谐振电路中的一个开关管配合，形成两个独立但协同工作的临界模式Boost电路。这种集成方式显著降低了系统的成本，因为开关管不再需要外部控制来实现切换，从而简化了电路结构。 临界模式Boost电路的工作原理使得电路在接近电源电压峰值时达到最大转换效率，同时实现了功率因数校正(PFC)功能。由于Boost电路工作在临界状态，它能有效管理输入电流，减少电网侧的无功功率，提高电网的稳定性。此外，这种设计保持了LLC半桥谐振电路的软开关特性，这意味着开关元件在开关过程中承受的电压应力较小，从而减少了损耗，进一步提升了变换器的总体效率。 实验验证表明，这款100W的原型机在满载状态下表现出优异的性能。功率因数达到了0.975，这意味着电路能更有效地利用电网电能，符合IEC 63000-3-2标准对功率因数的要求。总谐波失真(THD)仅为21.5%，这证实了电路对非线性负载的抑制能力良好，有助于减少电磁干扰。整体效率高达90.8%，显示出出色的能源转换效率。 这种基于临界模式Boost电路与LLC谐振电路的单级交直变换器在兼顾成本节省、高效能和低损耗的同时，还具备良好的功率因数和电磁兼容性，具有广泛的应用前景，特别是在需要小型化、高效能的电源系统中。