1.2  Boost功率因数校正变换器

与传统线性电源相比，高频电力电子变换器拥有效率高、成本低等明显的特点，在诸多领域己被广泛研究应用。但是，变换器工作时，开关工作频率高，导致快速变化的电流和电压，由此带来EMI问题给电网带来严重的影响。为了减少变换器产生的电磁干扰，有关部口制定了具体的实施标准，变换器的谐波电流或者功率因数必须符合该项标准，因此功率因数校正（Power Factor Correction，PFC）技术被广泛研究和实施。传统的Boost电路的电感位于输入一侧，如图1.3所示，其输入的电流脉动较小，可满足高功率因数（Power Factor）的要求，所以这种结构被广泛用于PFC变换器。

Boost　PFC变换器可以分成三种工作模式：即电感电流连续模式（CCM）、电感电流　断续模式（DCM）、电感电流临界连续模式（CRM），在三种不同的模式下的电感电流波形在下面的图1.4中列出。

图1.3  Boost PFC变换器

      （a）电感电流连续模式               （b）电感电流断续模式

（c）电感电流临界连续模式

图1.4  Boost PFC变换器的三种工作模式

Boost PFC变换器处于CCM模式下工作时，有于此模式的PF值高，输入的电感电流波动较小，导通的损耗比较低，因此需要在电源端加入的滤波器也比较小，CCM模式被广泛使用于功率需求偏大的场所。然而在CCM模式下，开关管处于硬开关的状态下，就会产生的比较多的损耗，因此须要利用软开关的技术来减少损耗。此外，Boost电感的感值较大，因而材料量和体型都会相应増加。Boost PFC变换器处在CM模式下，在零电流时，开关管就能导通，二极管就会相应断开，因此在该模式下，反向恢复问题可以不需要考虑，而且电感量会偏小。然而，电感电流的峰值会偏高，PF偏低，此模式在功率偏小的场所中有广泛应用。为了解决DCM模式下功率因数值偏低的问题，通常使用改变占空比的办法来调节。CRM是处于CCM和DCM中间的一种模式，在CRM工作模式下，开关管是在电流为零时触发导通，二极管在电流为零时断开，此工作模式下电感量也偏小，并且从理论上完全可以使功率因数变成一。其输入电流的峰值和电流的有效值会处于CCM和DCM中间。但是此模式下，在半个工频周期内，开关的频率是一直在改变的，而且当输入的电压和负载改变时，开关频率也会改变，所以在进行输入端的滤波器设计时，就会相对比较复杂。因为CRM型成本低、功率因数高、效率高，因此被大量地使用在功率偏小的场所。

1.3  CRM Boost PFC变换器的传导电磁干扰

EMI电磁干扰可以分成传导电磁干扰以及辐射电磁干扰，Boost PFC中开关的频率及其倍频的电磁干扰大部分处于传导电磁干扰的频率测量范围。差模电磁干扰一般是由Boost PFC的输入电感电流造成，共模电磁干扰一般是由于Boost PFC电路中寄生参数导致，本文主要分析传导共模和差模干扰特征。 当Boost PFC变换器处于CRM模式下，在半个工频周期内开关的频率不断改变，且在不同的输入功率和输入电压条件下，传导差模噪声频谱变化复杂，规律难寻，所以在进行滤波器参数设计时，需对Boost变换器进行一定工作量的电路仿真运算实际分析。为了减少仿真的运算量，需要建立EMI接收机的数学模型。通过以上分析可以计算得到传导共模和差模噪声频谱，用于分析传导噪声频谱的变化规律，预测传导噪声频谱，有助于加快滤波器的设计，提高设计进度。

1.4 研究意义巧研究内容