PFC無(wú)損吸收電路運(yùn)行原理

如圖所示，這是一個(gè)比較基礎(chǔ)的無(wú)損吸收PFC主電路的原理圖。我們可以看到在該電路系統(tǒng)中，圖中B1為整流橋，L1為PFC升壓電感，D1為隔直二_極管，S1為開(kāi)關(guān)管，C1，C2，D2，D3和D4，L2組成無(wú)損吸收網(wǎng)路，C3為輸出濾波電容。這種PFC的電路運(yùn)行原理和運(yùn)行過(guò)程的具體分析過(guò)程如下：當(dāng)開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)前，C2中的能量就已經(jīng)通過(guò)D5及L2轉(zhuǎn)移到了C1中，C2的電壓降至0。當(dāng)開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)時(shí)，C2上開(kāi)始為零電壓，L1中的電流通過(guò)D3給C2充電，直到D1導(dǎo)通為止。

與此同時(shí)，C2的電位通過(guò)D4、D5箝位到輸出電壓。同時(shí)C1通過(guò)D2向負(fù)載放電，能抑制S1漏極上電壓的上升時(shí)間，從而充分地保證S1關(guān)斷在零電壓狀態(tài)下。當(dāng)S1合上時(shí)，C1的左端通過(guò)S1接地，電容C2上的電荷通過(guò)D5、L2轉(zhuǎn)移到C1中。當(dāng)開(kāi)關(guān)再次關(guān)斷的時(shí)候，重復(fù)上述過(guò)程。

PFC無(wú)損吸收主電路圖

正常充電模式的充電過(guò)程一般在家庭和公共場(chǎng)所進(jìn)行，正常充電模式的充電功率等級(jí)通常為6.6kW，典型的充電時(shí)間為5～8小時(shí)。正常充電模式和應(yīng)急充電模式中的充電功率變換器相類似，正常充電模式也可采用單級(jí)AC／DC變換器。但由于帶PFC功能的單級(jí)變換器，開(kāi)關(guān)管的峰值電流很大。在兩級(jí)變換器中，PFC級(jí)可采用傳統(tǒng)的Boost升壓型電路，開(kāi)關(guān)管采用軟開(kāi)關(guān)或硬開(kāi)關(guān)均可。但為了提高效率，應(yīng)選擇軟開(kāi)關(guān)Boost變換器。

傳統(tǒng)的AC／DC全波整流電路采用的是整流+電容濾波電路。這種電路是一種非線性器件和儲(chǔ)能元件的組合，輸入交流電壓的波形是正弦的，但輸入電流的波形發(fā)生了嚴(yán)重的畸變，呈脈沖狀。由此產(chǎn)生的諧波電流對(duì)電網(wǎng)有危害作用，使電源輸入功率因數(shù)下降。在本設(shè)計(jì)中整流電路部分采用有源功率因數(shù)校正電路（APFC），避免了上述缺點(diǎn)，其電路如圖所示。

充電PFC無(wú)損吸收主電路設(shè)計(jì)

電動(dòng)車充電器的變換器工作在高頻狀態(tài)下，會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成諧波污染，必須采取有效措施（如功率因數(shù)校正或無(wú)功補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)），限制電動(dòng)車充電器變換器進(jìn)入電網(wǎng)的總諧波量。就目前而言，充電變換器必須滿足IEEE519-1992標(biāo)準(zhǔn)或類似的標(biāo)準(zhǔn)。要滿足這些標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)不同充電等級(jí)要求，充電器變換器可以選擇單級(jí)或兩級(jí)結(jié)構(gòu)的PFC電路與充電功能一體化的充電器。為了進(jìn)一步提高變換效率，在高頻下工作可以采用軟開(kāi)關(guān)電路，以減少開(kāi)關(guān)管的損耗。

正常充電模式的充電過(guò)程一般在家庭和公共場(chǎng)所進(jìn)行，正常充電模式的充電功率等級(jí)通常為6.6kW，典型的充電時(shí)間為5～8小時(shí)。正常充電模式和應(yīng)急充電模式中的充電功率變換器相類似，正常充電模式也可采用單級(jí)AC/DC變換器。但由于帶PFC功能的單級(jí)變換器，開(kāi)關(guān)管的峰值電流很大。在兩級(jí)變換器中，PFC級(jí)可采用傳統(tǒng)的Boost升壓型電路，開(kāi)關(guān)管采用軟開(kāi)關(guān)或硬開(kāi)關(guān)均可。但為了提高效率，應(yīng)選擇軟開(kāi)關(guān)Boost變換器。

傳統(tǒng)的AC/DC全波整流電路采用的是整流

電容濾波電路。這種電路是一種非線性器件和儲(chǔ)能元件的組合，輸入交流電壓的波形是正弦的，但輸入電流的波形發(fā)生了嚴(yán)重的畸變，呈脈沖狀。由此產(chǎn)生的諧波電流對(duì)電網(wǎng)有危害作用，使電源輸入功率因數(shù)下降。在本設(shè)計(jì)中整流電路部分采用有源功率因數(shù)校正電路（APFC），避免了上述缺點(diǎn)，其電路如圖所示。