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Boost电路具有结构简单、功率因数高、输入电流脉动小等优点,是功率因数校正(PowerFactor Correction,PFC)变换器中常用拓扑之一。采用多路Boost PFC变换器交错并联工作,可以进一步降低输入输出电流脉动,减小滤波器体积。将多个电感耦合起来,可进一步减少磁性元件数量,提高功率密度。Boost PFC变换器可以工作在电感电流连续模式(Continuous CurrentMode,CCM)、临界连续模式(Critical Continuous Current Mode,CRM)和断续模式(DiscontinuousCurrent Mode,DCM)。对于交错并联CCM Boost PFC变换器,采用耦合电感可降低输入电流和电感电流的脉动,减小磁芯的体积,相关研究已有较多文献。本文则针对工作在CRM和DCM的交错并联Boost PFC变换器中,探索采用耦合电感后变换器等效电感值和工作模态的变化,及其对输入电流、电感电流、开关频率和磁芯磁链等的影响,并讨论了耦合电感的设计。Boost PFC变换器工作在CRM时,耦合前后半个工频周期内的电感电流脉动及其平均值以及占空比均保持不变,则电感耦合会使变换器的开关频率、输入电流脉动和磁芯磁链发生变化。本文第二章针对两路交错并联CRM Boost PFC变换器,首先分析耦合电感在不同开关模态下的等效电感值,然后推导出不同耦合系数下的电感电流脉动、输入电流脉动、开关频率和磁芯磁链的表达式。若耦合前后自感值相等,分析表明:采用耦合电感使变换器的最低开关频率比采用独立电感时有所提高;磁芯的最大磁链随着耦合的增强而降低,若采用相同磁芯则可减少电感匝数,若匝数不变则可减小磁芯尺寸;不过,电感耦合导致输入电流脉动有所增大。本文基于输入电流脉动、最低开关频率和最大磁芯磁链与耦合系数的关系式,给出了相应的曲线,以指导耦合系数的选取。最后,完成了一台输入85~265Vac,输出功率为300W的两路交错并联CRM Boost PFC变换器原理样机,并进行了实验验证,实验结果表明上述分析的正确性。Boost PFC变换器工作在DCM时,半个工频周期内的开关频率和占空比恒定,因此电感耦合将改变开关周期内的电感电流工作波形、进而影响电感电流的峰值和平均值,改变输入PF和磁芯磁链。本文第三章针对两路交错并联DCM Boost PFC变换器,首先分析采用耦合电感后在不同输入电压和输出功率下变换器出现的各种开关模态,在此基础上分析半个工频周期内变换器工作模态的变化情况及其对输入PF的影响。接着,基于电感电流断续的条件,得到不同耦合系数下的临界自感值,并计算了电感耦合前后全输入电压范围内的输入PF、最大电感电流峰值以及磁芯最大磁链。分析表明:与独立电感相比,耦合电感的临界自感值增大,由此可以降低电感电流峰值,且耦合越强,电感电流峰值越低。但电感耦合加剧了电感电流平均值在半个工频周期内的畸变,使输入PF降低,且磁芯最大磁链增加,由此导致电感匝数增多或磁芯体积增大。而且,随着耦合系数的增大,输入PF降低和磁芯最大磁链增加情况更为严重,因此耦合系数不宜选取过大。文中给出了输入PF降低和磁芯最大磁链增加变化较小时的耦合系数范围和相应的临界自感值,以指导耦合电感设计。最后,完成一台输入85~265Vac,输出功率300W的两路交错并联DCM Boost PFC变换器原理样机,并进行了实验验证,实验结果与理论分析一致。本文对单路CRM Boost PFC变换器和电感耦合前后的两路交错并联CRM Boost PFC变换器的传导差模电磁干扰(electromagnetic interference,EMI)进行了分析。由于CRM Boost PFC变换器的开关频率是变化的,获得其最恶劣差模干扰频谱需要大量的仿真、计算或实际测试。本文第四章首先对单路CRM Boost PFC变换器的传导差模电磁干扰进行了分析。根据EMI接收机数学模型,计算不同输入电压和输入功率下变换器的差模干扰频谱,并分析其变化规律。分析表明,出现最恶劣差模干扰频谱时,150kHz的差模干扰值达到最大值。接着,基于相同频率的脉动电流幅值和差模干扰值具有相似的变化规律,推导了最大150kHz脉动电流幅值,即最恶劣差模干扰频谱,对应的的输入电压和输入功率表达式,以指导计算和实际测试。实验室制作了一台150W的单路CRM Boost PFC变换器,并测试了不同输入电压和输入功率下的差模干扰频谱,实验结果与理论分析基本吻合。接着采用上述方法分析了耦合前后两路交错并联CRMBoost PFC变换器的最恶劣差模干扰频谱,其仍满足150kHz的差模干扰值达到最大值,且通过对150kHz输入电流脉动的分析也可得到最恶劣差模干扰频谱出现的条件。分析发现,由于电感耦合导致150kHz处的差模干扰最大值增加,差模滤波器的最低转折频率降低,滤波器体积有一定增加。而且耦合越强,滤波器体积越大。则第二章中变换器的耦合系数应综合考虑输入滤波器的增大和耦合电感的减小折衷选取。最后,分别测试了第二章中耦合前后两路交错并联CRM Boost PFC变换器在不同输入电压和输入功率下的差模干扰频率,验证理论分析。