限制及影响实际电源设备使用的因素解决方案

　　1 如何提高效率

　　现代技术的发展要求电器设备，既要小巧，又要高效，还要求输入电压具有更广泛的通用性。一个完整的Boost APFC包括全波整流和升压型DC—DC转换，这种配置的APFC具有许多优点：连续输入电流和容易提高功率因数。升压型拓扑结构通过限制输入电压也可以获得很高的效率，但当输入电压范围变宽后，要维持同样的高效率就变得有些困难。

　　为此在实际的应用产品中，采用电路简单、可靠性较高的3种方法：一是减小半导体二极管的反向恢复损耗;二是用IGBT代替MOSFET，以减小开通损耗;再就是减小交流损耗。

　　首先，选用一种SiC肖特基二极管，它具有高的温度特性(最高允许工作温度达到300℃)，高的反向耐压，低的导通电阻和高的开关频率等。以上特点使得开关器件体积缩小，开关频率的提高也使得。Boost APFC的体积进一步减小。同时它还具有正的温度系数，便于在大电流时采用多个二极管并联使用，不会造成二极管之间的电流出现不均衡的现象。再有这种二极管的反向恢复时间及反向电流都非常小，并且有非常好的温度特性，其反向恢复时间不会随着温度升高而变化。用它就会减小开关管导通时的开关损耗，从而提高效率。

　　其次，用IGBT代替MOsFET，一个主要的原因是：MOSFET开关在低输入电压时，由于导通器件的漏源极间为导通电阻，使得其导通损耗快速增加，即随着电流的增大而与电流的平方成正比。而IGBT则是集射极间的几乎是相同的电压饱和压降，因此，其导通损耗相对增加较慢，只与输入电流成线性关系。这就减小了在宽范围输入电压下的损耗，提高了系统效率。

　　最后，减小交流损耗，交流损耗的产生主要由电感的纹波电流造成的。绝大部分的损耗来自于磁心本身，并且严重依赖于磁心材料本身，为此采用非晶铁心材料饶制的电感，因为它具有优良的恒电感特性和抗直流偏磁能力，且损耗小。不过成本较贵，但对提高Boost APFC效率效果明显。

　　经过调整后带整流桥的Boost APFC的输入功率与效率的关系，如下图1所示。

　　2 如何提高稳定性

　　平均电流控制技术是在峰值电流控制技术的基础上发展起来的。在这种控制方式中，乘法器与比较器之间增加了一个电流调节器。该电流调节器控制输入电流的平均值，使其与编程信号波形相同，由于电流环具有较高的增益带宽，跟踪误差小，因此瞬态特性较好。是目前应用最广泛的一种控制技术。

　　这种技术的电压环带宽控制在20 Hz以下，电流环则要求足够快以满足不失真和低谐波的要求。事实是，在实际产品的设计过程中，经由理论分析设计的电路在带阻性负载或者交流变频压缩机测试时，工作一切正常。但当带直流变频压缩机这类感性负载工作时，就出现新的不稳定现象见图2，即遇到双周期分叉现象。