图6 两级逆变器构成方案主电路框图
4 结论
将这三种逆变器的构成方案进行比较后不难发现,它们的逆变部分结构和功能完全相同,区别仅在于整流环节,即通过不同方法产生经隔离和功率因数校正后的(可调)直流电压,来作为逆变级的输入。由于单级PFC电路将PFC级和DC-DC级结合在一起,能量只被处理一次,用一个控制器就能完成输入PFC和输出电压调节功能,因此非常适用于逆变电源的前级整流环节。采用单级PFC电路的逆变器具有更高的可靠性,更高的效率和更低的成本。所以,带单级PFC电路的两级逆变技术成为电力电子领域研究的一个热门课题。
尽管单级PFC电路具有上述优点,但是与传统的两级式PFC变换器相比,它要承受更高的电压应力,有更多的功率损耗。这些问题在开关频率较高时显得尤为突出,影响了变换器工作的可靠性和开关频率的进一步提高,也限制了其在大功率场合的应用。为此,近些年又提出了各种软开关技术,如零电流开关(ZCS)、零电压开关(ZVS)、零电压转换-脉宽调制(ZVT-PWM)、零电流转换-脉宽调制(ZCT-PWM)等,有效地解决了这些问题,使得单级PFC电路在逆变电源系统中具有了更广阔的应用前景。