苏州UPS电源普通功率因数校正电路问题及解决办法
在普通功率因数校正电路存在的问题,普通功率因数校正电路(PFC)中,工作率通常限制在100kHz以下,并且当交流输入电压较低时,转换效率很低,苏州UPS电源可能降到80%以下,此外由于总谐波失真较大,所以电磁干扰也较严重。
限制电感电流连续型PFC工作频率和效率的主要原因是整流管的反向恢复特性。当主开关导通时,开关管的电流迅速上升至升压电感内电流的值,但此时,斩波器中的二极管因主开关管导通而处于反向偏置状态,所以整流管的电流开始反方向流动并释放储存电荷。主开关电流因整流管电荷移动而继续上升,一般会超过升压电感内电流的2倍。结果,该二极管截止时,有很大电流经二极管、主开关管至地。一般高速、高压整流管都有这种特性,特别是恢复特性的整流管更严重。
UPS电源在大电流、高di/dt及高da/dt综合作用下,主开关的源极至地间将产生很强的高频辐射主开关的导通状态可以通过增加栅极电阻来改善,但这样将致功耗增加。为了保证可接受的功耗,开关频率须限制在100kHz以下,在功率较大或对效率要求较严格的情况下,必须采用无源缓冲电路。
无源缓冲是将一电感器串联在主开关上,使主开关在零电流状况下导通。导通时的di/dr由电感量控制,无源缓冲的问题是电感器必须释放储能,如工作效率要求不太高并且开关频率较低,可用二极管串联电阻后并联在电感器上,主开关截止时电感储能通过缓冲电路消耗苏州UPS电源功率因素。这种方法大大减小了高频辐射,但工作效率降低。
在一般功率因数校正电路中,为了减少失真,当输入电压处于最低点时,占空比接近100%,这意味着让电感器释放储能的占空比只有百分之几,为了使电感器迅速释放储能,电感两端电压须大大升高。由于主开关必须承受此电压,所以必须采用高耐压元件,造成成本增加。
零电压转换(ZVT)PFC电路是以有源谐振缓冲方式( Active Resonant Snubbing)控制整个开关周期的工作,并将大部分缓冲能量传输到负载。这种方式使主开关能在零电压下导通,有效地降低苏州UPS电源开关损耗并提高开关频率。