高效臨界模式SEPIC PFC電路設(shè)計(jì)

　　1、臨界模式SEPICPFC電路原理分析

　　基本的SEPIC拓?fù)淙鐖D1所示。L1，L2為濾波電感，UL1，UL2，iL1，iL2為兩個(gè)濾波的電壓和電流;C1，C2為電容，UC1，UC2為電容上的電壓;Ui為輸入電壓，Uo為輸出電壓;Q為功率MOSFET，Uds為其漏-源極電壓，iq為MOSFET電流;D為輸出二極管，Ud為輸出二極管兩端電壓，id為輸出二極管電流;R為負(fù)載。根據(jù)控制電路的原理，這里臨界模式指電感L1與L2中的電流加和之后臨界斷續(xù)。

　　為了簡(jiǎn)化電路分析，可做如下假設(shè)：

　　根據(jù)以上假定，臨界斷續(xù)模式的SEPIC電路的工作狀態(tài)如圖2所示，變換器的靜態(tài)工作主要波形如圖3所示。其中，T為開關(guān)管的開關(guān)周期，d為MOSFET（即開關(guān)管Q）的占空比，Ui為整流后的交流電壓為正弦半波，由于功率器件的開關(guān)周期遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于工頻周期，在較短的幾個(gè)工頻周期內(nèi)，Ui可以近似認(rèn)為不變。在這段時(shí)間內(nèi)：

　　（1）t=0～dT，開關(guān)管Q導(dǎo)通，二極管D關(guān)斷，如圖2（a）所示。電感L1兩端的電壓為輸入電壓，電感L1上的電流線性上升。C1上電壓UC1對(duì)電感L2充電，電感L2上的電流線性上升。負(fù)載R的能量由C2提供。

　　2）t=dT～T，開關(guān)管Q關(guān)斷，二極管D導(dǎo)通，如圖2（b）所示。電感L1的電流通過(guò)電容C1，二極管D對(duì)電容C2和負(fù)載R供電;電感L2的電流通過(guò)二極管D對(duì)電容C2和負(fù)載R供電。

　　在穩(wěn)態(tài)下，根據(jù)電感伏秒平衡原理，假定電容C1足夠大，則有

　　由于電感L1和L2滿足伏秒平衡，據(jù)圖2，則有

　　開關(guān)管Q的電流峰值為電感L1和L2電流峰值之和為

　　當(dāng)變換器輸出功率和輸入電壓一定的情況下，輸入電流也固定，則由上述推導(dǎo)可知：變換器輸出功率和輸入電壓一定時(shí)，MOSFETQ導(dǎo)通時(shí)間固定，用Ton表示。根據(jù)式（6）有：

　　整流橋后的輸入電流平均值即電感L1的平均電流，則有