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基于元件复用的单相无桥倍压式功率因数校正变换器
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作者 丁明远 李浩昱 +2 位作者 赵雷 贲洪奇 王志亮 《电工技术学报》 北大核心 2025年第6期1840-1852,共13页
该文提出一类元件复用型单相无桥倍压式功率因数校正(PFC)电路拓扑,在Sepic、Cuk、Zeta型双变换单元无桥PFC拓扑的基础上,通过重构电流路径以实现双变换单元的合并,使元件利用率得以提高,同时交流侧的高功率因数特性以及相同输出电压下... 该文提出一类元件复用型单相无桥倍压式功率因数校正(PFC)电路拓扑,在Sepic、Cuk、Zeta型双变换单元无桥PFC拓扑的基础上,通过重构电流路径以实现双变换单元的合并,使元件利用率得以提高,同时交流侧的高功率因数特性以及相同输出电压下开关管的低电压应力优势被完全保留。该文详尽分析中间储能单元的换流过程以及电路结构的推衍过程,并进行拓扑的性能比较。考虑到电路工作原理分析过程的类似性,以Sepic型单相无桥倍压式PFC变换器为例,对其进行开关周期的模态分析,推导变换器的输入电流特性、稳态电压增益以及器件应力,并对相关电路参数进行设计。最后,搭建实验样机,实验结果验证了该拓扑推衍方案的可行性以及理论分析与参数设计的正确性。 展开更多
关键词 无桥功率因数校正(pfc)变换器 拓扑推衍 元件复用 倍压式结构
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Buck型单开关整合式功率因数校正变换器
2
作者 文娅 万宇阳 +2 位作者 刘雪山 肖剑桥 王海东 《电源学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期49-56,共8页
传统的Buck功率因数校正PFC(power factor correction)变换器存在谐波电流大的缺点,限制了其应用范围。提出并分析了一种Buck型单开关整合式功率因数校正变换器。该变换器由一个Buck PFC变换器和一个Buck-Boost PFC变换器通过一个开关... 传统的Buck功率因数校正PFC(power factor correction)变换器存在谐波电流大的缺点,限制了其应用范围。提出并分析了一种Buck型单开关整合式功率因数校正变换器。该变换器由一个Buck PFC变换器和一个Buck-Boost PFC变换器通过一个开关管整合而成,简化了控制;同时,采用恒导通时间控制,消除了Buck PFC变换器输入电流的死区;结合Buck和Buck-Boost变换器的优势,在全输入电压范围下可以实现高功率因数和高效率。介绍并分析了该变换器的电路结构、工作原理、稳态特性以及设计思路,最后,搭建了一台56 W的实验样机,验证了分析结果的正确性。 展开更多
关键词 功率因数校正 电流谐波 Buck pfc变换器 整合式
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单级PFC变换器的功率因数校正效果的研究
3
作者 李广全 王志强 《电源技术应用》 2003年第11期10-12,共3页
讨论了Boost型单级功率因数校正变换器的优点,分析了输入电流的畸变。
关键词 开关电源 单级pfc变换器 功率因数校正 输入电流 仿真
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具有功率因数校正功能的谐振无桥AC/DC变换器
4
作者 朱利洋 孙敏 《电气传动》 2021年第22期8-14,共7页
基于Boost的变换器因为构造简单而被用于各种非独立升压设备之中,比如功率因数校正器(PFC)。在开关频率比较高的情况下,该逆变器的功率密度可适当提高以减小元件尺寸。为了减少其损耗,提出了一种谐振无桥PFC变换器,可为所有半导体提供... 基于Boost的变换器因为构造简单而被用于各种非独立升压设备之中,比如功率因数校正器(PFC)。在开关频率比较高的情况下,该逆变器的功率密度可适当提高以减小元件尺寸。为了减少其损耗,提出了一种谐振无桥PFC变换器,可为所有半导体提供软开关功能。该结构可为开关提供零电压开关功能,为二极管提供零电流开关功能。在提出的结构中,即便电感很小,输入电流也是具备固有的正弦低THD。因此,在不需要电流控制回路情况下,它可以保持较高的输入功率因数,进而降低了控制电路的复杂性。实验结果表明,跟采用相同元件的传统交错并联Boost变换器相比较,所提的变换器具有接近单位功率因数特性,并且满负载时效率提高了近2%。 展开更多
关键词 交直流变换器 无桥 高频 功率因数校正 软开关
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临界电流模式图腾柱无桥功率因数校正换相谐振抑制 被引量:1
5
作者 黄帆 任小永 +2 位作者 陈乾宏 李梦睿 王生东 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期3816-3826,共11页
工作于临界电流模式下的图腾柱无桥功率因数校正(PFC)电路因其无整流桥损耗、电感体积小、易于实现软开关而得到广泛关注。然而,在输入电压过零点处,工频管之间的换相时刻,电感会与工频管的结电容产生谐振,相应地,电感电流和直流母线电... 工作于临界电流模式下的图腾柱无桥功率因数校正(PFC)电路因其无整流桥损耗、电感体积小、易于实现软开关而得到广泛关注。然而,在输入电压过零点处,工频管之间的换相时刻,电感会与工频管的结电容产生谐振,相应地,电感电流和直流母线电压因此会存在高频振荡。电感电流振荡会加剧输入电流畸变程度,而母线电压上的高频尖峰由于振荡频率高,后级DC-DC变换器难以抑制而传递至负载,导致敏感负载无法正常工作。该文分析线性开关在主动栅极电路中抑制振荡的工作原理,基于线性开关的特性提出三电平驱动方式来抑制图腾柱无桥PFC换相谐振,降低输入电流总谐波畸变率(THD)的同时实现对直流母线的高频尖峰的抑制,在2kW满载工况下,将输入电流THD降低1%,母线电压尖峰高频分量峰值由2.83V减小至0.01 V以下。实验结果表明,该文所提出的三电平驱动方式可以有效抑制临界电流模式图腾柱无桥PFC的换相谐振。 展开更多
关键词 图腾柱无桥功率因数校正(pfc) 换相谐振 线性开关 三电平驱动 母线电压尖峰抑制
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一种高功率因数无桥Cuk PFC变换器 被引量:10
6
作者 沈艳霞 蔡成超 李家成 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期93-98,共6页
针对传统桥式功率因数校正(PFC)变换器存在二极管整流桥导致开通损耗大、效率低且只能升压的特点,提出了一种高功率因数无桥Cuk PFC变换器拓扑。该拓扑由共用输入的2个Cuk变换器并联实现无桥;在该PFC变换器中引入填谷电路,使中间电容的... 针对传统桥式功率因数校正(PFC)变换器存在二极管整流桥导致开通损耗大、效率低且只能升压的特点,提出了一种高功率因数无桥Cuk PFC变换器拓扑。该拓扑由共用输入的2个Cuk变换器并联实现无桥;在该PFC变换器中引入填谷电路,使中间电容的容值和耐压值均减小为原来的一半,从而用薄膜电容代替原来的电解电容。无桥Cuk PFC变换器不仅消除了二极管整流桥,减少了输入电流流经半导体元件的数量,而且输入电流连续,具有良好的抗干扰性能。对断续导通模式(DCM)的无桥Cuk PFC变换器工作原理和工作特性进行了详细分析,仿真和实验结果验证了所提拓扑的可行性和有效性。 展开更多
关键词 功率因数校正 断续导通模式 无桥Cuk变换器 填谷电路
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带有源浮充平台的单相功率因数校正变换器 被引量:7
7
作者 陆治国 邓文东 +1 位作者 杨雪松 石磊 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2007年第16期67-71,共5页
为消除Boost变换器用于两级功率因数校正(power factor correction,PFC)器前级时的升压作用对输出电压的影响,作者用充电泵功率因数校正变换器构造了有源浮充平台电路,并将其应用于单相Boost型PFC变换器中,设计了带有源浮充平台的单相... 为消除Boost变换器用于两级功率因数校正(power factor correction,PFC)器前级时的升压作用对输出电压的影响,作者用充电泵功率因数校正变换器构造了有源浮充平台电路,并将其应用于单相Boost型PFC变换器中,设计了带有源浮充平台的单相功率因数校正变换器。该变换器保持了传统Boost型PFC变换器的优点,输出电压大大降低,拓宽了PFC电路的应用范围,为设计后级DC-DC变换器提供了便利。仿真分析和实验结果均表明,该变换器的输出电压大大降低,可实现单位功率因数校正,具有良好的动态性能。 展开更多
关键词 功率因数校正(pfc) BOOST变换器 有源浮充平台 单周控制
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具有功率解耦的无桥升压PFC变换器
8
作者 李帆 张军朝 +2 位作者 许并社 韩肖清 李泽君 《电子器件》 2024年第6期1507-1512,共6页
传统的整流变换器通常需要大容量电解电容缓冲二倍频纹波功率,存在全桥整流功率损耗大与电解电容工作状态不可靠的问题。采用有源功率解耦(APD)技术,降低了功率因数矫正(PFC)变换器的固有二阶输出纹波功率,采用无桥升压拓扑,降低了全桥... 传统的整流变换器通常需要大容量电解电容缓冲二倍频纹波功率,存在全桥整流功率损耗大与电解电容工作状态不可靠的问题。采用有源功率解耦(APD)技术,降低了功率因数矫正(PFC)变换器的固有二阶输出纹波功率,采用无桥升压拓扑,降低了全桥损耗。通过去耦电路缓冲二倍频纹波功率,同时大幅减小变换器中电容的容值,进而采用耐高压长寿命的薄膜电容,提高了电路的可靠性。该电路拓扑中直流母线电压应力较小,交流输入电流保持在单位功率因数(UPF),且输入电流的总谐波失真(THD)、输出电流电压纹波满足应用标准。最后搭建了一台50 W原型机,验证了电路拓扑与控制策略的正确性。 展开更多
关键词 无桥变换器 有源功率解耦 功率因数校正 二倍频纹波功率
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一种单级DCM高功率因数非平衡半桥变换器
9
作者 尹华杰 李意 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期57-61,共5页
对一种由非平衡半桥电路构成的新型单级AC/DC功率因数校正 (PFC)变换器的工作模态及性能进行了理论分析 ,采用SIMetrix数模电路仿真软件进行了数字仿真 ,并在样机上进行了试验 .仿真及试验结果表明 ,该电路工作于不连续导电模式 ,具有... 对一种由非平衡半桥电路构成的新型单级AC/DC功率因数校正 (PFC)变换器的工作模态及性能进行了理论分析 ,采用SIMetrix数模电路仿真软件进行了数字仿真 ,并在样机上进行了试验 .仿真及试验结果表明 ,该电路工作于不连续导电模式 ,具有很好的功率因数校正性能以及软开关效果 ,因此有很高的功率因数及效率 . 展开更多
关键词 非平衡半变换器 软开关 功率因数校正 不连续导电模式
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基于Flyboost模块的新型单级功率因数校正变换器
10
作者 李广全 王志强 张梅 《电源技术应用》 2003年第6期24-27,共4页
提出了一种新型的功率因数校正模块(flyboost模块),它具有两种工作状态(反激变换器状态和Boost电感状态) 基于这种PFC模块,得到了一种新型的单级PFC变换器,实验证明这种变换器不仅可以得到很高的功率因数。
关键词 单级功率因数校正变换器 Flyboost模块 DC/DC变换器 单级pfc变换器
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一种新型的ZVS单级功率因数校正变换器 被引量:1
11
作者 周志强 蔡丽娟 鄢毅之 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期55-59,共5页
为了提高单级功率因数校正变换器的效率、减少抑制电磁干扰,文中通过把传统的BoostPFC变换器和非平衡半桥DC/DC变换器结合在一起,采用级联技术构造出一种新型的ZVS单级功率因数校正变换器.最后制做了样机并进行了实验验证.实验结果表明... 为了提高单级功率因数校正变换器的效率、减少抑制电磁干扰,文中通过把传统的BoostPFC变换器和非平衡半桥DC/DC变换器结合在一起,采用级联技术构造出一种新型的ZVS单级功率因数校正变换器.最后制做了样机并进行了实验验证.实验结果表明,这种电路具有结构简单、易控制、成本低等优点,可在实现高功率因数的同时实现全部功率开关管的软开关. 展开更多
关键词 单级功率因数校正 软开关 非平衡半变换器
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单相两级有源功率因数校正变换器的研究 被引量:2
12
作者 杨帆 徐骞 《通信电源技术》 2010年第2期30-32,47,共4页
文中对两级有源功率因数校正变换器进行研究,设计了一台510W两级式开关电源。该电源前级采用平均电流控制的Boost型PFC电路,实现功率因数校正;后级采用不对称半桥型DC/DC变换器,实现开关管的零电压开关。控制电路采用PFC/PWM复合控制芯... 文中对两级有源功率因数校正变换器进行研究,设计了一台510W两级式开关电源。该电源前级采用平均电流控制的Boost型PFC电路,实现功率因数校正;后级采用不对称半桥型DC/DC变换器,实现开关管的零电压开关。控制电路采用PFC/PWM复合控制芯片ML4824,缩小电源体积。通过实验证实该开关电源具有高功率因数与高效率的特点。 展开更多
关键词 两级功率因数校正 BOOST变换器 不对称半变换器 平均电流控制法 零电压开关 ML4824
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一种改进的单相无桥功率因数校正器 被引量:8
13
作者 陆治国 马雪峰 +1 位作者 许黎 邓文东 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2010年第7期20-21,30,共3页
在无桥Boost功率因数校正器的基础上,采用耦合电感和两个二极管与开关管并联的方式,实现开关管体二极管零电流关断。同时将所有电感元件集成到一个磁芯上,提高了利用率,并利用耦合电感的漏感使并联支路二极管反向恢复电流降低,减少了电... 在无桥Boost功率因数校正器的基础上,采用耦合电感和两个二极管与开关管并联的方式,实现开关管体二极管零电流关断。同时将所有电感元件集成到一个磁芯上,提高了利用率,并利用耦合电感的漏感使并联支路二极管反向恢复电流降低,减少了电路反向恢复损耗。阐述了功率因数校正的原理,给出了单周期控制无桥Boost变换器实现功率因数校正的控制目标和实现方式,并采用基于单周期控制的专用芯片IR1150,进行实验验证。 展开更多
关键词 功率因数校正 无桥变换器 单周期控制
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一种改进的无桥Boost功率因数校正电路 被引量:8
14
作者 李镇福 林维明 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2012年第2期96-98,共3页
无桥电路由于电流流经功率回路中半导体器件的减少,相对传统整流桥的电路拓扑效率得到提升,在低压输入和中大功率应用场合意义显著。现有的无桥电路存在EMI问题突出等不足,为此对现有无桥Boost型电路进行改进,提出了具有高效率、高功率... 无桥电路由于电流流经功率回路中半导体器件的减少,相对传统整流桥的电路拓扑效率得到提升,在低压输入和中大功率应用场合意义显著。现有的无桥电路存在EMI问题突出等不足,为此对现有无桥Boost型电路进行改进,提出了具有高效率、高功率因数和低EMI噪声的新型无桥Boost功率因数校正(PFC)拓扑,在理论分析的基础上使用Pspice 9.2进行仿真验证。设计了一台85~265 V交流输入,400 V/300 W输出的实验样机,进一步验证了该无桥变换器的良好电气特性。 展开更多
关键词 功率因数校正 无桥变换器 电磁干扰
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单级功率因数校正(PFC)研究的新进展 被引量:6
15
作者 李意 尹华杰 《电源技术应用》 2003年第5期211-214,共4页
传统两级功率因数校正(PFC)电路复杂、器件多、功率密度低,效率不是很理想,且成本高,难以应用到小功率消费类电子设备中而单级式PFC变换器则特别适用于小功率电子设备,但仍存在许多问题针对这些问题,人们提出了很多新的改进拓扑为此,对... 传统两级功率因数校正(PFC)电路复杂、器件多、功率密度低,效率不是很理想,且成本高,难以应用到小功率消费类电子设备中而单级式PFC变换器则特别适用于小功率电子设备,但仍存在许多问题针对这些问题,人们提出了很多新的改进拓扑为此,对最近产生的单级PFC拓扑进行了分类总结,分析了他们的优缺点。 展开更多
关键词 单级功率因数校正 单级式pfc变换器 功率变换器 拓扑结构 电子设备 pfc电路
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基于移相全桥的三相四线PFC变换器的理论和实验 被引量:13
16
作者 赵涛 王相綦 +1 位作者 尚雷 张海燕 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期55-60,共6页
该文基于移相控制全桥技术,提出一种三相四线功率因数校正 AC/DC 变换器。把中线接到全桥的滞后臂,利用交流输入电感的能量改善全桥滞后臂的软开关,而不需要附加其他元器件,因而不引起占空比损失。该 boost 型变换器在较低应力下工作,... 该文基于移相控制全桥技术,提出一种三相四线功率因数校正 AC/DC 变换器。把中线接到全桥的滞后臂,利用交流输入电感的能量改善全桥滞后臂的软开关,而不需要附加其他元器件,因而不引起占空比损失。该 boost 型变换器在较低应力下工作,因此更利于提高功率因数。输出有高频变压器隔离。利用二重 Fourier 级数分析了交流输入电流的频谱,设计了交流输入滤波器。制作了一台样机以验证理论分析。 展开更多
关键词 三相四线 移相全 AC/DC变换器 功率因数 电感 功率因数校正 移相控制 输入电流 pfc 滤波器
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单周控制无桥Pseudo-Boost PFC变换器 被引量:6
17
作者 曹太强 黄俊 +3 位作者 王军 孙章 游芳 罗谦 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期6-10,共5页
本文研究了一种新型无桥Pseudo-Boost功率因数校正(Power Factor Correction,PFC)变换器,变换器完全消除了传统Boost PFC变换器的整流桥,无桥Pseudo-Boost PFC变换器存在谐振支路,但却呈现出PWM变换器的性质;分析了无桥Pseudo-Boost PF... 本文研究了一种新型无桥Pseudo-Boost功率因数校正(Power Factor Correction,PFC)变换器,变换器完全消除了传统Boost PFC变换器的整流桥,无桥Pseudo-Boost PFC变换器存在谐振支路,但却呈现出PWM变换器的性质;分析了无桥Pseudo-Boost PFC变换器的工作原理,在交流输入电压正半周或是负半周内,具有传统Boost PFC变换器的特性,其电压传输比与谐振支路参数无关。为了验证该新型变换器的有效性,采用了单周控制策略的数字控制实现方案,仿真和实验表明,该变换器直流输出电压稳定,交流输入电流与输入电压相位相同,功率因数可达到1,具有PFC变换器的功能。 展开更多
关键词 无桥功率因数校正 Pseudo-Boost变换器 单周控制 数字控制
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无桥Dual-Sepic PFC变换器分析与设计 被引量:7
18
作者 曹太强 李清 +4 位作者 王军 孙章 游芳 罗谦 陈建 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期39-44,共6页
研究了一种新型无桥Dual-Sepic功率因数校正(Power Factor Correction,PFC)变换器,该变换器具有升降压功能,且完全消除了传统桥式PFC变换器中的二极管整流桥,减少了电流流通路径中功率器件的数量,提高了变换器的效率。工作于不连续导电... 研究了一种新型无桥Dual-Sepic功率因数校正(Power Factor Correction,PFC)变换器,该变换器具有升降压功能,且完全消除了传统桥式PFC变换器中的二极管整流桥,减少了电流流通路径中功率器件的数量,提高了变换器的效率。工作于不连续导电模式(Discontinuous Conduction Mode,DCM)的无桥Dual-Sepic PFC变换器具有二极管零电流关断特性,减小了二极管反向恢复损耗和开关损耗,进一步提高了变换器的效率。此外,无桥Dual-Sepic PFC变换器输入电流连续,减小了电磁干扰。对DCM模式无桥Dual-Sepic PFC变换器进行了详细的分析和电路参数设计,仿真和实验结果证实了参数设计的正确性和方案的可行性。 展开更多
关键词 无桥功率因数校正 不连续导电模式 SEPIC变换器
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高效率的BOOST型功率因数校正预调节器 被引量:32
19
作者 李冬 阮新波 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第10期153-156,共4页
有源功率因数校正(PFC)通常采用 Boost 变换器,在低压 90V 输入时,其输出电压调节在 380V,此时变换器效率最低。该文提出一种变输出电压的控制方式,其输出电压随着输入电压的变化而变化。这种方法可以缩短开关管的导通时间,减小流经开... 有源功率因数校正(PFC)通常采用 Boost 变换器,在低压 90V 输入时,其输出电压调节在 380V,此时变换器效率最低。该文提出一种变输出电压的控制方式,其输出电压随着输入电压的变化而变化。这种方法可以缩短开关管的导通时间,减小流经开关管的电流有效值,从而降低其导通损耗,提高变换器的效率。分析了 Boost PFC 变换器的损耗分布和控制方法。最后在一台 1200W 的原理样机上进行实验验证,还对比快恢复二极管和 SiC 二极管的关断特性,给出实验结果。 展开更多
关键词 开关管 变换器 输出电压 关断特性 有源功率因数校正 pfc 高效率 导通损耗 输入电压 有效值
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基于航空交流电网的Boost/半桥组合式软开关谐振PFC变换器 被引量:6
20
作者 郑昕昕 肖岚 王勤 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期50-57,共8页
研究一种采用Boost变换器和半桥变换器级联所构成的功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器拓扑,其工作在电流连续模式(continue current mode,CCM)模式下,仅在半桥变换器输出端使用储能电容补偿瞬时输入输出功率的不平衡。... 研究一种采用Boost变换器和半桥变换器级联所构成的功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器拓扑,其工作在电流连续模式(continue current mode,CCM)模式下,仅在半桥变换器输出端使用储能电容补偿瞬时输入输出功率的不平衡。半桥变换器桥臂电容作为Boost变换器输出端电容。通过适当的控制策略,降低了容值,无需高耐压等级的电解电容,提高了电路工作的可靠性。变压器漏感参与谐振,实现了半桥变换器功率管的软开关。分析PFC变换器的电路拓扑,给出前后级的控制逻辑关系,讨论软开关实现的条件以及减小电容规格的可行性,给出仿真及实验结果,证明该变换器具有良好的性能,满足GJB181A的要求。 展开更多
关键词 功率因数校正 BOOST变换器 变换器 软开关 谐振
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