高效临界模式SEPIC PFC电路设计

　　1、临界模式SEPICPFC电路原理分析

　　基本的SEPIC拓扑如图1所示。L1，L2为滤波电感，UL1，UL2，iL1，iL2为两个滤波的电压和电流;C1，C2为电容，UC1，UC2为电容上的电压;Ui为输入电压，Uo为输出电压;Q为功率MOSFET，Uds为其漏-源极电压，iq为MOSFET电流;D为输出二极管，Ud为输出二极管两端电压，id为输出二极管电流;R为负载。根据控制电路的原理，这里临界模式指电感L1与L2中的电流加和之后临界断续。

　　为了简化电路分析，可做如下假设：

　　根据以上假定，临界断续模式的SEPIC电路的工作状态如图2所示，变换器的静态工作主要波形如图3所示。其中，T为开关管的开关周期，d为MOSFET（即开关管Q）的占空比，Ui为整流后的交流电压为正弦半波，由于功率器件的开关周期远远小于工频周期，在较短的几个工频周期内，Ui可以近似认为不变。在这段时间内：

　　（1）t=0～dT，开关管Q导通，二极管D关断，如图2（a）所示。电感L1两端的电压为输入电压，电感L1上的电流线性上升。C1上电压UC1对电感L2充电，电感L2上的电流线性上升。负载R的能量由C2提供。

　　2）t=dT～T，开关管Q关断，二极管D导通，如图2（b）所示。电感L1的电流通过电容C1，二极管D对电容C2和负载R供电;电感L2的电流通过二极管D对电容C2和负载R供电。

　　在稳态下，根据电感伏秒平衡原理，假定电容C1足够大，则有

　　由于电感L1和L2满足伏秒平衡，据图2，则有

　　开关管Q的电流峰值为电感L1和L2电流峰值之和为

　　当变换器输出功率和输入电压一定的情况下，输入电流也固定，则由上述推导可知：变换器输出功率和输入电压一定时，MOSFETQ导通时间固定，用Ton表示。根据式（6）有：

　　整流桥后的输入电流平均值即电感L1的平均电流，则有