基于SiC的图腾柱无桥PFC电路过零点电流尖峰研究

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2023.02.004

电器与能效管理技术 ›› 2023, Vol. 0 ›› Issue (2): 16-21.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2023.02.004

基于SiC的图腾柱无桥PFC电路过零点电流尖峰研究

林智伟¹, 毛行奎¹, 陈奇¹, 郑润明¹, 朱俊高²

1.福州大学电气工程与自动化学院, 福建福州 350108
2.深圳莱福德科技股份有限公司, 广东深圳 518125

收稿日期:2022-04-01 出版日期:2023-02-28 发布日期:2023-03-21
作者简介:林智伟(1996—),男,硕士研究生,研究方向为电力电子变流技术。|毛行奎(1978—),男,教授,博士,研究方向为电力电子变流技术、新能源发电与储能技术和无线电能传输技术。|陈奇(1996—),硕士研究生,研究方向为电力电子变流技术。
基金资助:
国家自然科学基金项目(51207025);国家自然科学基金项目(52107183)

Research on Zero Crossing Current Spike of Totem-Pole Bridgeless PFC Circuit Based on SiC

LIN Zhiwei¹, MAO Xingkui¹, CHEN Qi¹, ZHENG Runmin¹, ZHU Jungao²

1. College of Electrical Engineering and Automation,Fuzhou University, Fuzhou 350108, China
2. Shenzhen Lifud Technology Co.,Ltd., Shenzhen 518125, China

Received:2022-04-01 Online:2023-02-28 Published:2023-03-21

摘要/Abstract

摘要：

虽然基于SiC的图腾柱无桥功率因素校正(PFC)电路性能优,但仍存在固有的过零点电流尖峰的问题。为抑制过零点电流尖峰,在深入分析图腾柱无桥PFC电路过零点电流尖峰基础上,提出在过零点附近过渡区间插入基于数字控制的新电流尖峰抑制电路。新控制策略包含在过零点前插入实现快切换桥臂开关管软启动的控制,和过零点后采用增强PI控制器的控制。为实现平滑软启动,进一步提出基于实时电流闭环PI反馈的软启动策略。新控制策略电路模态少,控制简单有效,实现容易。

关键词: SiC, 图腾柱无桥PFC, 电流尖峰, 电流畸变率

Abstract:

The totem-pole bridgeless PFC circuit based on SiC has excellent performance,but there is still an inherent problem of zero crossing current spike.In order to suppress the zero crossing current spike,based on the depth analysis of the zero crossing current spike of totem-pole bridgeless PFC circuit,a new current spike suppression strategy based on digital control is proposed,which inserts a transition interval near the zero crossing.The new strategy includes the control of fast switching bridge arm switch soft start before the zero crossing,and the control of enhanced PI controller after the zero crossing.In order to achieve the smooth soft start,a soft start strategy based on the real-time current closed-loop PI feedback is further proposed.The new control strategy has fewer circuit modes,simple and effective control and easy implementation.

Key words: SiC, totem-pole PFC, current spike, current distortion rate

中图分类号:

TM714.1

林智伟, 毛行奎, 陈奇, 郑润明, 朱俊高. 基于SiC的图腾柱无桥PFC电路过零点电流尖峰研究[J]. 电器与能效管理技术, 2023, 0(2): 16-21.

LIN Zhiwei, MAO Xingkui, CHEN Qi, ZHENG Runmin, ZHU Jungao. Research on Zero Crossing Current Spike of Totem-Pole Bridgeless PFC Circuit Based on SiC[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2023, 0(2): 16-21.

图/表 11

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表1

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参考文献 12

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参数	数值
输入电压u_ac	AC 100~270 V/50 Hz,额定220 V
母线电压u_bus/V	DC 400
输出功率P_o/W	500
开关频率f_sw/kHz	100
快切换桥臂开关管VT1,VT2	CreeC3M0120065K(SiC)
慢切换桥臂开关管VT3,VT4	IPW60R037CSFD(Si)

基于SiC的图腾柱无桥PFC电路过零点电流尖峰研究

Research on Zero Crossing Current Spike of Totem-Pole Bridgeless PFC Circuit Based on SiC

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