无桥APFC电路的单周期控制优化与效率提升

本文探讨了基于无桥APFC电路的单周期控制方案及其在提高功率因数校正中的应用。随着电力电子技术的发展，无桥APFC电路因其高效、低损耗的特性逐渐受到关注。 无桥APFC电路是为解决传统有桥APFC电路存在的问题而设计的。传统的有桥APFC电路包含整流桥和PFC部分，由于三个半导体器件的流通路径，导致功率因数较低，效率不高，且控制电路复杂。相比之下，无桥APFC电路在保持高功率因数的同时，减少了通态损耗，提高了效率，简化了控制电路。 基本无桥APFC拓扑与有桥拓扑相比，显著减少了二极管的数量，从而降低了损耗并有利于电路的集成化。然而，这种拓扑也存在共模干扰严重和电流采样困难的问题。为解决这些问题，文章提出了一种双二极管式的无桥APFC拓扑，通过增加两个快恢复二极管VD3和VD4，简化了电流检测电路，同时通过电阻Rs实现电流检测，有效地抑制了共模干扰。 双二极管式无桥拓扑的工作原理如下：在电源电压正半周，二极管VD1和VD2截止，控制开关管VT1导通，电流从电源正极经过L1、VT1、VD4返回电源负极，形成电流路径。这种工作模式使得电路能够实现更有效的电流控制和更低的干扰。 单周期控制方案是无桥APFC电路的一种先进控制策略，它根据每个电源周期内的状态调整开关器件的控制信号，确保电流波形跟踪电压波形，从而提高功率因数和系统的动态响应。这种方法具有简单、快速的响应特性，适合于高效率、高功率因数要求的应用场景。 总结来说，基于无桥APFC电路的单周期控制方案不仅优化了电路结构，降低了损耗，还解决了共模干扰和电流采样的难题，提高了整个系统的性能。这种技术在现代开关电源和电力系统中有着广泛的应用前景，对于减少电网谐波污染、提高能源利用效率具有重要意义。