CN111669066A - 一种辅助回路续流优化的无桥双Boost功率因数校正整流器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种辅助回路续流优化的无桥双Boost功率因数校正整流器，实现了主回路开关和辅助回路开关的ZVS换流。全控型开关替代基本无桥双Boost电路的二极管，控制主回路工作于两种充能态，使得需被换流的主桥臂保持换流前状态一个充释能周期以上，从而可在主开关换流前，辅助回路执行复位、充能等较长时间的准备任务。结合辅助回路复位启动副边开路的特性，设置续流衔接复位启动，使得续流电流最小，续流损耗最小。

Description

一种辅助回路续流优化的无桥双Boost功率因数校正整流器

技术领域

本发明涉及电力电子变流技术领域，尤其涉及一种辅助回路续流优化的无桥双Boost功率因数校正整流器。

背景技术

在众多的PFC电路中，Boost变换器因其结构简单、输入电流连续和特性统一性强得到广泛的应用。其中无桥BoostPFC通过减少工作回路上半导体器件的数量来降低导通损耗，达到提高效率的目的(08003359：[8]–[21])。但无桥PFC中的开关损耗问题突出，当提高开关频率时，电路中的开关损耗会随之增大，尤其是当电路工作在CCM时，续流二极管的反向恢复电流将会增大开关管的开通损耗。为了降低开关损耗和动态开关应力，实现高开关频率操作，辅助谐振换流极软开关拓扑结构不影响原主回路工作模式，不增加开关应力，得到了广泛关注。

1990年R.DeDoncker开创性地提出了电容分压型辅助谐振极拓扑，因体积大，中性点易变化逐渐被电感分压型辅助谐振极拓扑取代。但电感分压型辅助谐振极拓扑存在励磁电流复位问题。基于双耦合电感实现的零电压转换(ZVT) 逆变器(ZVT-2CI)实现了励磁电流的单向复位，使其辅助电路的变压器铁芯避免了饱和，且直流输出电流条件可工作。可是，ZVT-2CI逆变器系列中存在三类问题：1)辅助回路的开关ZCS开通，只能使用EOSS(等效输出电容储能)较小的IGBT器件，导通损耗与EMI不可忽视；2)励磁电流单向复位，导致选用的变压器磁芯体积大，且需要两套辅助回路实现双向电流输出下的主开关辅助换流工作；3)辅助换流二极管无钳位措施，过充振铃引起电压应力高及EMI。 4)高频应用中，主回路小占空比下，换流准备时间不足。

发明内容

为解决现有技术的缺点和不足，提供一种辅助回路续流优化的无桥双Boost 功率因数校正整流器，实现了主回路开关和辅助回路开关的ZVS换流。

为实现本发明目的而提供的一种辅助回路续流优化的无桥双Boost功率因数校正整流器，包括有第一主开关管(S₁)、第二主开关管(S₂)、第三主开关管(S₃)、第四主开关管(S₄)、滤波电感(T_f1)、交流电源(V_AC)、滤波电感 (T_f2)、第一换流二极管(D_N1)、第二换流二极管(D_N2)、第三换流二极管(D_N3)、第四换流二极管(D_N4)、直流母线(V_DC)、第一谐振电感(L_r1)、左辅助换流变压器副边绕组(T₃)、第二谐振电感(L_r2)、右辅助换流变压器副边绕组(T₄)、第一辅助开关管(S_a1)、第二辅助开关管(S_a2)、第三辅助开关管(S_a3)、第四辅助开关管(S_a4)、左辅助换流变压器原边绕组(T₁)、辅助电源(V_AUX)、左换流辅助超前桥臂(LALead)、左换流辅助滞后桥臂(LALag)、第五辅助开关管(S_a5)、第六辅助开关管(S_a6)、右换流辅助超前桥臂(RALead)、第七辅助开关管(S_a7)、第八辅助开关管(S_a8)、右换流辅助滞后桥臂(RALag)、右辅助换流变压器原边绕组(T₂)，第一主开关管(S₁)的源极、第二主开关管 (S₂)的漏极相连于P点，构成主回路左桥臂；第三主开关管(S₃)的源极、第四主开关管(S₄)的漏极相连于Q点，构成主回路右桥臂；滤波电感(T_f1)的一端与交流电源(V_AC)的L端相连，另一端与P点相连；滤波电感(T_f2)的一端与交流电源(V_AC)的N端相连，另一端与Q点相连；第一换流二极管(D_N1)的正极与第二换流二极管(D_N2)的负极相连于O1点，第三换流二极管(D_N3)的正极与第四换流二极管(D_N4)的负极相连于O2点，第一主开关管(S₁)的漏极，第三主开关管(S₃)的漏极，第一换流二极管(D_N1)的负极，第三换流二极管(D_N3)的负极，与直流母线(V_DC)正极相连；第二主开关管(S₂)的源极，第四主开关管(S₄)的源极，第二换流二极管(D_N2)的正极，第四换流二极管 (D_N4)的正极，与直流母线(V_DC)的负极相连；第一谐振电感(L_r1)的一端和主开关左桥臂的中点P点相连，另一端和左辅助换流变压器副边绕组(T₃)的同名端相连，左辅助换流变压器副边绕组(T₃)的异名端与O1点相连；第二谐振电感(L_r2)的一端和主开关右桥臂的中点Q点相连，另一端和右辅助换流变压器副边绕组(T₄)的同名端相连，右辅助换流变压器副边绕组(T₄)的异名端与O2点相连；第一辅助开关管(S_a1)的源极和第二辅助开关管(S_a2)的漏极相连于R点，这两个开关管构成左换流辅助超前桥臂(LALead)；第三辅助开关管(S_a3)的源极和第四辅助开关管(S_a4)的漏极相连于W点，这两个开关管构成左换流辅助滞后桥臂(LALag)；第一辅助开关管(S_a1)的漏极和第三辅助开关管(S_a3)的漏极与辅助电源(V_AUX)的正极相连，辅助电源(V_AUX)的负极与第二辅助开关管(S_a2)的源极，第四辅助开关管(S_a4)的源极相连；左辅助换流变压器原边绕组(T₁)的同名端与左换流辅助超前桥臂(LALead)的中点R点相连，异名端与左换流辅助滞后桥臂(LALag)的中点W点相连；第五辅助开关管(S_a5)的源极和第六辅助开关管(S_a6)的漏极相连于S点，这两个开关管构成右换流辅助超前桥臂(RALead)；第七辅助开关管(S_a7)的源极和第八辅助开关管(S_a8)的漏极相连于Z点，这两个开关管构成右换流辅助滞后桥臂(RALag)；第五辅助开关管(S_a5)的漏极和第七辅助开关管(S_a7)的漏极与辅助电源(V_AUX) 的正极相连，辅助电源(V_AUX)的负极与第六辅助开关管(S_a6)的源极，第八辅助开关管(S_a8)的源极相连；右辅助换流变压器原边绕组(T₂)的同名端与超前辅助开关桥臂的中点R点相连，异名端与滞后辅助开关桥臂的中点W点相连。

作为上述方案的进一步改进，当第一主开关管(S₁)，第四主开关管(S₄) 导通，第二主开关管(S₂)、第三主开关管(S₃)关断的状态称为释能态A；第二主开关管(S₂)，第三主开关管(S₃)导通，第一主开关管(S₁)，第四主开关管(S₄)关断的状态称为释能态B；第二主开关管(S₂)，第四主开关管(S₄) 导通，第一主开关管(S₁)，第三主开关管(S₃)关断的状态称为充能态Ⅰ；第一主开关管(S₁)，第三主开关管(S₃)导通，第二主开关管(S₂)，第四主开关管(S₄)关断的状态称为充能态Ⅱ；一个正常开关周期，包括释能态A或释能态B，充能态Ⅰ或充能态Ⅱ；一个扩展开关周期(Ⅰ⁺或Ⅱ⁺)，只包括充能态Ⅰ或充能态Ⅱ，其持续时间为一个开关周期时间；对于一个交流电压周期，称L 正N负的半周期为正半周期；称L负N正的半周期为负半周期，正半周期释能态只为A，充能态Ⅰ或充能态Ⅱ皆可；负半周期释能态只为B，充能态Ⅰ或充能态Ⅱ皆可，称正负(负正)半周期转换过程电流过零点前的两个开关周期及后三个开关周期为过渡工作时段，正到负半周期转换过程，主回路状态序列为： A→I→A→II→II⁺→B→II→B→I；负到正半周期转换过程，主回路状态序列为： B→II→B→I→I⁺→A→I→A→II，称除过渡工作时段外的其他工作时段为正常工作时段，正常工作时段内，正半周期，AⅠ开关周期与AⅡ开关周期为一组，循环重复；负半周期，BⅡ开关周期与BⅠ开关周期为一组，循环重复；正常工作时段内，由释能态到充能态的过渡过程中，辅助回路参与主回路开关换流实现零电压开关换流，有四种工作过程，分别称为：A左复位换流续流(A→I)，A 右复位换流续流(A→II)，B右复位换流续流(B→I)，B左复位换流续流(B→II)，过渡工作时段内，由释能态到充能态的过渡过程中，辅助回路参与主回路开关换流实现零电压开关换流，在扩展开关周期(Ⅰ⁺或Ⅱ⁺)前的工作过程称为：A 左复位换流续流+(A→I)，A右复位换流续流+(A→II)，B右复位换流续流+ (B→I)，B左复位换流续流+(B→II)，在扩展开关周期(Ⅰ⁺或Ⅱ⁺)后的左右辅助回路各自第一次辅助换流过程中，辅助回路只进行换流续流，没有复位阶段，称为：A左半换流续流(A→I)；A右半换流续流(A→II)；B左半换流续流(B→II)；B右半换流续流(B→I)。

作为上述方案的进一步改进，各个工作过程具体为：

一、所述A左复位换流续流(A→I)的演算以及推导过程如下：

V_AC交流电源L极正N极负时，工作流程及切换时间间隔为：

电路处于稳定状态，S₁、S₄、S_a2、S_a4、S_a6、S_a8处于导通状态，S₂、S₃、S_a1、 S_a3、S_a5、S_a7处于关断状态；

t0时刻，关断S_a4；

S_a4关断后延迟DA1，开通S_a3；

开通S_a3后，延迟D_A2，关闭S_a2与S_a3；

关闭S_a2与S_a3后，延迟D_A3，开通S_a1与S_a4；

开通S_a1与S_a4后，延迟D_A4，关断S₁；

关断S₁后，延迟D_A5，开通S₂；

S₂保持导通，延时D_A6+δ(δ＝0)，关断S_a1，

依据主回路SPWM控制，延迟所需时间后，关断S₂；

二、所述A右复位换流续流(A→II)的演算以及推导过程如下：

电路处于稳定状态，S₁、S₄、S_a2、S_a4、S_a6、S_a8处于导通状态，S₂、S₃、S_a1、 S_a3、S_a5、S_a7处于关断状态；

t0时刻，关断S_a8；

S_a8关断后延迟DA1，开通S_a7；

开通S_a7后，延迟D_A2，关闭辅助开关管S_a6与S_a7；

关闭辅助开关管S_a6与S_a7后，延迟D_A3，开通辅助开关S_a5与S_a8；

开通辅助开关S_a5与S_a8后，延迟D_A4，关断主回路开关S₄；

关断主回路开关S₄，延迟D_A5，开通S₃栅极；

S₃保持导通，延时D_A6+δ(δ＝0)，关断辅助开关管S_a5；

三、所述B右复位换流续流(B→I)的演算以及推导过程如下：

V_AC交流电源L极负N极正时，工作流程及切换时间间隔为：

电路处于稳定状态，S₂、S₃、S_a1、S_a3、S_a5、S_a7处于导通状态，S₁、S₄、S_a2、 S_a4、S_a6、S_a8处于关断状态；

t0时刻，关断S_a7；

S_a7关断后延迟DA1，开通S_a8；

开通S_a8后，延迟D_A2，关闭S_a5与S_a8；

关闭S_a5与S_a8后，延迟D_A3，开通S_a6与S_a7；

开通S_a6与S_a7后，延迟D_A4，关断S₃；

关断S₃后，延迟D_A5，开通S₄栅极；

S₄保持导通，延时D_A6+δ(δ＝0)，关断S_a6；

依据主回路PWM控制，延迟所需时间后，关断S₄；

四、所述B左复位换流续流(B→II)的演算以及推导过程如下：

电路处于稳定状态，S₂、S₃、S_a1、S_a3、S_a5、S_a7处于导通状态，S₁、S₄、S_a2、 S_a4、S_a6、S_a8处于关断状态；

依据主回路SPWM控制，延迟所需时间后，关断S_a3；

S_a3关断后延迟DA1，开通S_a4；

开通S_a4后，延迟D_A2，关闭辅助开关管S_a1与S_a4；

关闭辅助开关管S_a1与S_a4后，延迟D_A3，开通辅助开关S_a2与S_a3；

开通辅助开关S_a2与S_a3后，延迟D_A4，关断主回路开关S₂；

关断主回路开关S₂后，延迟D_A5，开通S₁栅极；

S₁保持导通，延时D_A6+δ(δ＝0)，关断辅助开关管S_a2；

五、所述A左复位换流续流+(A→I)的演算以及推导过程如下：

电路初始状态，工作流程及切换时间间隔与A左复位换流续流(A→I)相同；区别仅在于，S₂的栅极的允许开通时段之后，S₂保持导通，延时D_A6+δ，关断辅助开关管S_a1；其中；

六、所述A右复位换流续流+(A→II)具体为：

电路初始状态，工作流程及切换时间间隔与A右复位换流续流(A→I)相同；区别仅在于，S₃的栅极的允许开通时段之后，S₃保持导通，延时D_A6+δ，关断辅助开关管S_a5；

七、B右复位换流续流+(B→I)具体为：

电路初始状态，工作流程及切换时间间隔与B右复位换流续流(A→I)相同；区别仅在于，S₄的栅极的允许开通时段之后，S₄保持导通，延时D_A6+δ，关断辅助开关管S_a6；

八、B左复位换流续流+(B→II)具体为：

电路初始状态，工作流程及切换时间间隔与B左复位换流续流(A→I)相同；区别仅在于，S₁的栅极的允许开通时段之后，S₁保持导通，延时D_A6+δ，关断辅助开关管S_a2；

九、A左半换流续流的演算以及推导过程如下：

V_AC交流电源L极正N极负时，工作流程及切换时间间隔为：

电路处于稳定状态，S₁、S₄、S_a2、S_a4、S_a6、S_a8处于导通状态，S₂、S₃、S_a1、 S_a3、S_a5、S_a7处于关断状态；

关闭辅助开关管S_a2后，延迟D_P1，开通辅助开关S_a1；

开通辅助开关S_a1后，延迟D_P2，关断主回路开关S₁；

关断主回路开关S₁后，延迟D_P3，开通S₂的栅极；

S₂的栅极的允许开通时段之后，S₂保持导通，延时D_P4+δ(δ＝0)，关断辅助开关管S_a1；

依据主回路SPWM控制，延迟所需时间后，关断S₂；

十、A右半换流续流的演算以及推导过程如下：

V_AC交流电源L极正N极负时，工作流程及切换时间间隔为：

电路处于稳定状态，S₁、S₄、S_a2、S_a4、S_a6、S_a8处于导通状态，S₂、S₃、S_a1、 S_a3、S_a5、S_a7处于关断状态；

关闭辅助开关管S_a6后，延迟D_P1，开通辅助开关S_a5；

开通辅助开关S_a5后，延迟D_P2，关断主回路开关S₂；

关断主回路开关S₂后，延迟D_P3，开通S₃栅极；

S₃的栅极的允许开通时段之后，S₃保持导通，延时D_P4+δ(δ＝0)，关断辅助开关管S_a1；

依据主回路SPWM控制，延迟所需时间后，关断S₃；

十一、B左半换流续流的演算以及推导过程如下：

V_AC交流电源L极负N极正时，工作流程及切换时间间隔为：

电路处于稳定状态，S₂、S₃、S_a2、S_a4、S_a6、S_a8处于导通状态，S₁、S₄、S_a1、 S_a3、S_a5、S_a7处于关断状态；

关闭辅助开关管S_a4后，延迟D_P1，开通辅助开关S_a3；

辅助开关S_a3导通后，延迟D_P2，关断主回路开关S₂；

关断主回路开关S₂后，延迟D_P3，开通S₁的栅极；

S₁的栅极的允许开通时段之后，S₁保持导通，延时D_P4+δ(δ＝0)，，关断辅助开关管S_a6；

依据主回路PWM控制，延迟所需时间后，关断S₁；

十二、B右半换流续流的演算以及推导过程如下：

V_AC交流电源L极负N极正时，工作流程及切换时间间隔为：

电路处于稳定状态，S₂、S₃、S_a2、S_a4、S_a6、S_a8处于导通状态，S₁、S₄、S_a1、 S_a3、S_a5、S_a7处于关断状态；

关闭辅助开关管S_a8后，延迟D_P1，开通辅助开关S_a7；

辅助开关S_a7导通后，延迟D_P2，关断主回路开关S₃；

关断主回路开关S₃后，延迟D_P3，开通S₄的栅极；

S₄的栅极的允许开通时段之后，S₄保持导通，延时D_P4+δ(δ＝0)，，关断辅助开关管S_a6；

依据主回路PWM控制，延迟所需时间后，关断S₄；

在前述十二个工作过程中，换流前电流

和换流激励时间ΔT(I_Tf)为：

当I_Tf＝0时，为

ΔT(I_Tf)＝T_4-5+T_5-6+T_6-7+T_7-8+T_8-9\*公式(43)

其中：

在以上给出所有延迟(D_A1～D_A6)和(D_P1～D_P4)的表达式中，涉及到的参数分为两部分，输入量和被约束量：

输入量有：输入DC电压(V_DC)；辅助电压(V_AUX)；开关频率(fsw)；主回路所有开关的寄生电容C₁＝C₂＝C₃＝C₄＝C₅＝C₆＝C_m-oss；辅助回路所有开关的寄生电容C_a1＝C_a2＝C_a3＝C_a4＝C_a5＝C_a6＝C_a7＝C_a8＝C_a-oss；续流二极管电容C_N1＝C_N2＝C_N3＝C_N4＝C_N；变压器参数(原边匝数(N)、磁芯、匝比(N:Nx))；滤波电感电流I_Tf；主开关可零电压开通的时段(ZVS时段)T_mZVS；换流谐振电流I_r；辅助开关ZVS换流时间 T_aZVS；辅助回路激励补偿时间δ；

被约束量有：换流谐振电感L_r由通过其的最大电流与滤波电感电流之差I_r、主开关可零电压开通的时段(ZVS时段)T_mZVS决定；约束方程为：

c＝-[T_mZVS·(V_DC-V'_AUX)]²

激磁电感L_m；辅助回路休眠最小电流

辅助回路激励最小电流

激磁电感L_m、辅助回路休眠最小电流

和辅助回路激励最小电流

三者之间的约束方程组为：

作为上述方案的进一步改进，所述左辅助换流变压器原边绕组(T₁)的匝数与副边绕组(T₃)的匝数比为1/n。

作为上述方案的进一步改进，所述右辅助换流变压器原边绕组(T₂)的匝数与副边绕组(T₄)的匝数比为1/n。

本发明的有益效果是：

与现有技术相比，本发明实现了主回路开关和辅助回路开关的ZVS换流。全控型开关替代基本无桥双Boost电路的二极管，控制主回路工作于两种充能态，使得需被换流的主桥臂保持换流前状态一个充释能周期以上，从而可在主开关换流前，辅助回路执行复位、充能等较长时间的准备任务。结合辅助回路复位启动副边开路的特性，设置续流衔接复位启动，使得续流电流最小，续流损耗最小。

附图说明

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明，其中：

图1是本发明一种辅助回路续流电流最小化的改进无桥双Boost功率因数校正整流器的电路；

图2为本发明主回路两种充能态示意图，其中，充能态Ⅰ如图2(a)所示，充能态Ⅱ如图2(b)所示；

图3为本发明交流电源L正N负时的释能态A和交流电源L负N正时的释能态B，其中，图3(a)为L正N负的释能态A电路图；图3(b)为L负N正的释能态B电路图；

图4为本发明改进双升拓扑运行状态切换时序图；

图5为本发明交流电源L正N负时，释能态A回到充能态Ⅱ的工作过程，其中，图5(a)为模式1(t<t₀)电路图；图5(b)为模式2(t₀-t₁)电路图；图5(c) 为模式3(t₁-t₂)电路图；图5(d)为模式4(t₂-t₃)电路图；图5(e)为模式5(t₃-t₄) 电路图；图5(f)为模式6(t₄-t₅)电路图；图5(g)为模式7(t₅-t₆)电路图；图5(h) 为模式8(t₆-t₇)电路图；图5(i)为模式9(t₇-t₈)电路图；图5(j)为模式10(t₈-t₉) 电路图；图5(k)为模式11(t₉-)电路图；

图6为本发明中，一个PWM开关周期内模式2等效电路图；

图7为本发明中，一个PWM开关周期内模式3等效电路图；

图8为本发明中，一个PWM开关周期内模式4等效电路图；

图9为本发明中，一个PWM开关周期内模式5等效电路图；

图10为本发明中，一个PWM开关周期内模式6等效电路图；

图11为本发明中，一个PWM开关周期内模式7等效电路图(一)；

图12为本发明中，一个PWM开关周期内模式8等效电路图(二)；

图13为本发明中，一个PWM开关周期内模式9一次跟随问题局部示意图；

图14为本发明中，一个PWM开关周期内模式9一次跟随问题等效电路图；

图15为本发明电路在交流电源L正N负时，一个PWM开关周期内各个开关管的驱动脉冲信号和主要结点电压和支路电流的波形图。

具体实施方式

如图1-图15所示，本发明提供的一种辅助回路续流优化的无桥双Boost功率因数校正整流器，包括有第一主开关管(S₁)、第二主开关管(S₂)、第三主开关管(S₃)、第四主开关管(S₄)、滤波电感(T_f1)、交流电源(V_AC)、滤波电感(T_f2)、第一换流二极管(D_N1)、第二换流二极管(D_N2)、第三换流二极管(D_N3)、第四换流二极管(D_N4)、直流母线(V_DC)、第一谐振电感(L_r1)、左辅助换流变压器副边绕组(T₃)、第二谐振电感(L_r2)、右辅助换流变压器副边绕组(T₄)、第一辅助开关管(S_a1)、第二辅助开关管(S_a2)、第三辅助开关管(S_a3)、第四辅助开关管(S_a4)、左辅助换流变压器原边绕组(T₁)、辅助电源(V_AUX)、左换流辅助超前桥臂(LALead)、左换流辅助滞后桥臂(LALag)、第五辅助开关管(S_a5)、第六辅助开关管(S_a6)、右换流辅助超前桥臂(RALead)、第七辅助开关管(S_a7)、第八辅助开关管(S_a8)、右换流辅助滞后桥臂(RALag)、右辅助换流变压器原边绕组(T₂)，第一主开关管(S₁)的源极、第二主开关管 (S₂)的漏极相连于P点，构成主回路左桥臂；第三主开关管(S₃)的源极、第四主开关管(S₄)的漏极相连于Q点，构成主回路右桥臂；滤波电感(T_f1)的一端与交流电源(V_AC)的L端相连，另一端与P点相连；滤波电感(T_f2)的一端与交流电源(V_AC)的N端相连，另一端与Q点相连；第一换流二极管(D_N1)的正极与第二换流二极管(D_N2)的负极相连于O1点，第三换流二极管(D_N3)的正极与第四换流二极管(D_N4)的负极相连于O2点，第一主开关管(S₁)的漏极，第三主开关管(S₃)的漏极，第一换流二极管(D_N1)的负极，第三换流二极管(D_N3)的负极，与直流母线(V_DC)正极相连；第二主开关管(S₂)的源极，第四主开关管(S₄)的源极，第二换流二极管(D_N2)的正极，第四换流二极管 (D_N4)的正极，与直流母线(V_DC)的负极相连；第一谐振电感(L_r1)的一端和主开关左桥臂的中点P点相连，另一端和左辅助换流变压器副边绕组(T₃)的同名端相连，左辅助换流变压器副边绕组(T₃)的异名端与O1点相连；第二谐振电感(L_r2)的一端和主开关右桥臂的中点Q点相连，另一端和右辅助换流变压器副边绕组(T₄)的同名端相连，右辅助换流变压器副边绕组(T₄)的异名端与O2点相连；第一辅助开关管(S_a1)的源极和第二辅助开关管(S_a2)的漏极相连于R点，这两个开关管构成左换流辅助超前桥臂(LALead)；第三辅助开关管(S_a3)的源极和第四辅助开关管(S_a4)的漏极相连于W点，这两个开关管构成左换流辅助滞后桥臂(LALag)；第一辅助开关管(S_a1)的漏极和第三辅助开关管(S_a3)的漏极与辅助电源(V_AUX)的正极相连，辅助电源(V_AUX)的负极与第二辅助开关管(S_a2)的源极，第四辅助开关管(S_a4)的源极相连；左辅助换流变压器原边绕组(T₁)的同名端与左换流辅助超前桥臂(LALead)的中点R点相连，异名端与左换流辅助滞后桥臂(LALag)的中点W点相连；第五辅助开关管(S_a5)的源极和第六辅助开关管(S_a6)的漏极相连于S点，这两个开关管构成右换流辅助超前桥臂(RALead)；第七辅助开关管(S_a7)的源极和第八辅助开关管(S_a8)的漏极相连于Z点，这两个开关管构成右换流辅助滞后桥臂(RALag)；第五辅助开关管(S_a5)的漏极和第七辅助开关管(S_a7)的漏极与辅助电源(V_AUX) 的正极相连，辅助电源(V_AUX)的负极与第六辅助开关管(S_a6)的源极，第八辅助开关管(S_a8)的源极相连；右辅助换流变压器原边绕组(T₂)的同名端与超前辅助开关桥臂的中点R点相连，异名端与滞后辅助开关桥臂的中点W点相连。

作为上述方案的进一步改进，当第一主开关管(S₁)，第四主开关管(S₄) 导通，第二主开关管(S₂)、第三主开关管(S₃)关断的状态称为释能态A；第二主开关管(S₂)，第三主开关管(S₃)导通，第一主开关管(S₁)，第四主开关管(S₄)关断的状态称为释能态B；第二主开关管(S₂)，第四主开关管(S₄) 导通，第一主开关管(S₁)，第三主开关管(S₃)关断的状态称为充能态Ⅰ；第一主开关管(S₁)，第三主开关管(S₃)导通，第二主开关管(S₂)，第四主开关管(S₄)关断的状态称为充能态Ⅱ；一个正常开关周期，包括释能态A或释能态B，充能态Ⅰ或充能态Ⅱ；一个扩展开关周期(Ⅰ⁺或Ⅱ⁺)，只包括充能态Ⅰ或充能态Ⅱ，其持续时间为一个开关周期时间；对于一个交流电压周期，称L 正N负的半周期为正半周期；称L负N正的半周期为负半周期，正半周期释能态只为A，充能态Ⅰ或充能态Ⅱ皆可；负半周期释能态只为B，充能态Ⅰ或充能态Ⅱ皆可，称正负(负正)半周期转换过程电流过零点前的两个开关周期及后三个开关周期为过渡工作时段，正到负半周期转换过程，主回路状态序列为： A→I→A→II→II⁺→B→II→B→I；负到正半周期转换过程，主回路状态序列为： B→II→B→I→I⁺→A→I→A→II，称除过渡工作时段外的其他工作时段为正常工作时段，正常工作时段内，正半周期，AⅠ开关周期与AⅡ开关周期为一组，循环重复；负半周期，BⅡ开关周期与BⅠ开关周期为一组，循环重复；正常工作时段内，由释能态到充能态的过渡过程中，辅助回路参与主回路开关换流实现零电压开关换流，有四种工作过程，分别称为：A左复位换流续流(A→I)，A 右复位换流续流(A→II)，B右复位换流续流(B→I)，B左复位换流续流(B→II)，过渡工作时段内，由释能态到充能态的过渡过程中，辅助回路参与主回路开关换流实现零电压开关换流，在扩展开关周期(Ⅰ⁺或Ⅱ⁺)前的工作过程称为：A 左复位换流续流+(A→I)，A右复位换流续流+(A→II)，B右复位换流续流+ (B→I)，B左复位换流续流+(B→II)，在扩展开关周期(Ⅰ⁺或Ⅱ⁺)后的左右辅助回路各自第一次辅助换流过程中，辅助回路只进行换流续流，没有复位阶段，称为：A左半换流续流(A→I)；A右半换流续流(A→II)；B左半换流续流(B→II)；B右半换流续流(B→I)。

主回路中PFC电流控制功能是主开关切换构造的滤波电感充能与释能时间比例不同实现的。由于滤波电感足够大，所以认为在一个PWM开关周期内滤波电感电流恒定不变。

交流电源L正N负时，释能态换流回到充能态Ⅱ，右辅助回路供能换流。一个PWM开关周期内各阶段电路状态图如图5示，回路中各电气变量参考正方向与图5中箭头方向一致。各个开关管的驱动脉冲信号和主要结点电压和支路电流的波形见图15。

一个开关周期内各阶段具体流程和间隔时间为：

A-Ⅱ模式1：初始续流阶段(t<t0)：电路处于稳定状态，主开关管S₁和 S₄导通；负载电流iTf通过S₄续流。辅助开关管S_a6、S_a8导通，激磁电流iLm2，初始值为

激磁电流iLm2实际电流方向为流入Z点。

A-Ⅱ模式2：原边滞后臂换流阶段(t0-T₁)：t0时刻，关闭滞后辅助开关管 S_a8。激磁电感Lm2、辅助电容Ca7和Ca8发生谐振。辅助电容Ca7放电Ca8充电，Z点电位上升；激磁电流

从初始值

开始向正方向改变；经过时间T0-1， Z点电位上升至V_AUX。

本阶段的等效电路图如图6所示，等效辅助电容C_{A_oss}＝2C_{a_oss}为辅助开关管寄生电容C_a7和C_a8的并联。本阶段等效辅助电容C_{A_oss}两端电压

电流

表达式为：

其中：

的电压峰值为：

在T₁时刻，滞后桥臂达到ZVT换流条件，即

根据，此谐振阶段的时间为:

A-Ⅱ模式3：原边电流复位阶段(T₁-T₂)：T₁时刻，Da7自然导通，滞后辅助开关S_a7达到ZVS换流条件；激磁电感两端电压与电流方向反向，原边绕组电流(激磁电流)在Z→S方向上减少，tB时刻，电流按照参考方向增加至零。滞后辅助开关管S_a7可在时间段T₁-B之间控制导通；tB之后，原边绕组电流(激磁电流)按照参考方向继续增加。选取T₁-B之间中间时刻tA，开通滞后辅助开关S_a7。T₂时刻，激磁电流和折合电流之和达到最大值

图7为充电阶段的原边等效电路图。本阶段原边绕组电流(激磁电流)为：

其中，由式得：

在t₂时刻原边绕组电流(激磁电流)的值为:

联立-，辅助管S_a4的软开通时间为：

充电阶段时间(T₁-2)，是复位阶段的激励时间，将由后续换流阶段的激励时间得到。

A-Ⅱ模式4：(T₂-T₃)T₂时刻，关闭辅助开关管S_a6与S_a7。激磁电感Lm2、辅助电容Ca5、Ca6、Ca7、Ca8发生谐振。辅助电容Ca5放电Ca6充电，辅助电容Ca7充电Ca8放电，S点电位上升，Z点电位下降；T₃时刻，二者电位相等，即V_SZ＝0。等效电路如图8所示。

A-Ⅱ模式5：(T₃-T₄)T₃时刻，辅助换流变压器副边产生从零开始增加的谐振电流i_Lr2，谐振电流i_Lr2经变压器折合到原边的电流

称为折合电流；激磁电流

从初始值

开始减少，经过时间T₃-4，S点电位上升至V_AUX。

另外，根据KCL，原边电流

与

A-Ⅱ模式6：(T₄-t5)换流激励段：T₄时刻，Z点电位降至0，S点电位升至V_AUX，Da5与Da8自然导通，S_a5与S_a8达到ZVS开通条件；激磁电感L_m2电压与电流方向相反，

开始线性减少。(最终将直至

)。谐振电感电流

线性增加，t5时刻增加至I_Tf+I_r。t_D时刻，变压器原边绕组电流变为零。t_4-D之间控制ZVS 导通；选择t_4-D的中间时刻t_C，导通辅助开关S_a5与S_a8。

图10为充电阶段的原边等效电路图。本阶段激磁电流与折合电流之和为：

充电阶段(T₄-5)谐振电流为：

由式可得

辅助管S_a5与S_a8的软开通时间为：

辅助管S_a5与S_a8的软开通时刻为：

S_a6与S_a7关断到S_a5与S_a8导通时间间隔DA3：。

充电模式(t₄-t₅)换流电感电流为：

其中：V'_AUX为变压器副边电压。

t₅时刻，换流电流

的值增至最大值：

i_Lr(t₅)＝I_r+I_Tf \*公式(89)

其中：I_r为换流电流

中超过负载电流的部分

S_a5与S_a8导通到S₄关断时间间隔DA4为：

A-Ⅱ模式7：(t5-t6)主回路谐振换流阶段：t5时刻，谐振电流iL_r1的值增至最大值iLr-max，主开关S₄关断；谐振电流iL_r2中超过负载电流的部分Ir对电容C4充电C3放电，Q点的电位开始上升，t6时刻至V_DC。

主回路谐振等效电路与相平面图，如图11所示，可得

等效主电容C_{M_oss}两端电压

和谐振电流iLr表达式为：

t6时刻，S₃符合ZVT换流条件，即：

本阶段持续时间为：

的电压峰值表示为：

A-Ⅱ模式8：(t6-t7)t6时刻，D3自然导通，S₃达到ZVS开通条件。t_F时刻，换流电感电流

线性减少至I_Tf。t7时刻，换流电感电流

线性减少至零。选取T_6-F的中间时刻t_E，导通S₃。

A-Ⅱ模式9(t7-t8)：一次跟随现象谐振段：t7时刻到t9时刻，发生一次跟随现象。t6时刻后，换流电感L_r2两端电压与电流反向，电流

开始线性减少，直至t7时刻，

t7时刻，辅助换流二极管D_N4关断，电流流入二极管节点， O₂点电压上升，直至

局部电路及其等效电路如图13。

t₇～t₈时段,电容C_N4与换流电感L_r2发生谐振，换流电感电流

谐振反向增加。

电容C_N4两端电压

和谐振电流iL_r2表达式为：

t₈时刻，换流电感电流

为

A-Ⅱ模式10(t8-t9)：一次跟随现象线性段：t8时刻，电压谐振上升至V_DC，辅助回路自然换流，辅助开关管S_a5实现ZVT自然关断，辅助回路进入休眠状态。主回路处于充能态Ⅱ,辅助回路回到所述工作过程的初始状态。如图14所示。 t₈时刻，电容C_N4两端电压上升至V_DC，二极管D_N3导通，换流电感电流按照

的速率线性减少，t₉时刻，达到零。

t₈时刻后，换流电感电流

为：

至此，辅助回路动作，自然换流回到t₀休眠态。

tend时刻，激磁电感电流

达到

t_end＝t₉+δ(δ≥0) \*公式(110)

t_end中的δ大于零时，辅助回路延迟关断，增加激励时间，有利于减小续流电流。

A-Ⅱ模式11(t9-)：原始释能态：t9之后，主回路处于充能态Ⅱ,辅助回路回到所述工作过程的初始状态。按照SPWM控制的需要，关断S₃，通过自然换流，完全回到t₀时刻的模态，即循环回到模态1。

前述十一个模态，描述了V_AC交流电源L极正N极负的半周期内，主回路实现释能态切换到充能态Ⅱ的实现过程。其中动作的是右侧辅助回路，左侧辅助回路保持休眠状态。如果从释能态切换到充能态Ⅰ，动作的是左侧辅助回路，右侧辅助回路保持休眠状态。工作流程是完全相同的。在V_AC交流电源L极负 N极正的另一个半周期内，工作机制仍然是一侧辅助回路休眠，另一侧辅助回路如上述工作，仅电流方向相反。

所述左辅助换流变压器原边绕组(T₁)的匝数与副边绕组(T₃)的匝数比为1/n。所述右辅助换流变压器原边绕组(T₂)的匝数与副边绕组(T₄)的匝数比为1/n。

电路涉及到的元件参数分为两部分，输入量和被约束量：

具体元件及参数如表1所，涵盖全部输入量：

表1实施例输入量具体参数表

可得到被约束量：

换流电感L_r1＝L_r2＝L_r＝1.69μH

激磁电感L_m＝1.6μH

辅助回路休眠最小电流

辅助回路激励最小电流

实际工作过程

V_AC交流电源L极正N极负时，工作流程及切换时间间隔为：

电路处于稳定状态，S₁、S₄、S_a2、S_a4、S_a6、S_a8处于导通状态，S₂、S₃、S_a1、 S_a3、S_a5、S_a7处于关断状态。

t0时刻，关断S_a8；

S_a8关断后延迟D_A1，开通S_a7；

D_A1＝83.5nS\*公式(111)

开通S_a7后，延迟D_A2，关闭辅助开关管S_a6与S_a7；

关闭辅助开关管S_a6与S_a7后，延迟D_A3，开通辅助开关S_a5与S_a8；

开通辅助开关S_a5与S_a8后，延迟D_A4，关断主回路开关S₄；

关断主回路开关S₄，延迟D_A5，开通S₃栅极；

D_A5＝23.8nS\*公式(115)

S₃保持导通，延时D_A6+δ(δ＝0)，关断辅助开关管S_a5。

D_A6＝87.6nS\*公式(116)

其中，换流前电流

为：

当I_Tf＝0时

释能态A向充能态Ⅱ转换过程完成。

以上实施例不局限于该实施例自身的技术方案，实施例之间可以相互结合成新的实施例。以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明技术方案的范围内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种辅助回路续流优化的无桥双Boost功率因数校正整流器，其特征在于：包括有第一主开关管(S₁)、第二主开关管(S₂)、第三主开关管(S₃)、第四主开关管(S₄)、滤波电感(T_f1)、交流电源(V_AC)、滤波电感(T_f2)、第一换流二极管(D_N1)、第二换流二极管(D_N2)、第三换流二极管(D_N3)、第四换流二极管(D_N4)、直流母线(V_DC)、第一谐振电感(L_r1)、左辅助换流变压器副边绕组(T₃)、第二谐振电感(L_r2)、右辅助换流变压器副边绕组(T₄)、第一辅助开关管(S_a1)、第二辅助开关管(S_a2)、第三辅助开关管(S_a3)、第四辅助开关管(S_a4)、左辅助换流变压器原边绕组(T₁)、辅助电源(V_AUX)、左换流辅助超前桥臂(LALead)、左换流辅助滞后桥臂(LALag)、第五辅助开关管(S_a5)、第六辅助开关管(S_a6)、右换流辅助超前桥臂(RALead)、第七辅助开关管(S_a7)、第八辅助开关管(S_a8)、右换流辅助滞后桥臂(RALag)、右辅助换流变压器原边绕组(T₂)，第一主开关管(S₁)的源极、第二主开关管(S₂)的漏极相连于P点，构成主回路左桥臂；第三主开关管(S₃)的源极、第四主开关管(S₄)的漏极相连于Q点，构成主回路右桥臂；滤波电感(T_f1)的一端与交流电源(V_AC)的L端相连，另一端与P点相连；滤波电感(T_f2)的一端与交流电源(V_AC)的N端相连，另一端与Q点相连；第一换流二极管(D_N1)的正极与第二换流二极管(D_N2)的负极相连于O1点，第三换流二极管(D_N3)的正极与第四换流二极管(D_N4)的负极相连于O2点，第一主开关管(S₁)的漏极，第三主开关管(S₃)的漏极，第一换流二极管(D_N1)的负极，第三换流二极管(D_N3)的负极，与直流母线(V_DC)正极相连；第二主开关管(S₂)的源极，第四主开关管(S₄)的源极，第二换流二极管(D_N2)的正极，第四换流二极管(D_N4)的正极，与直流母线(V_DC)的负极相连；第一谐振电感(L_r1)的一端和主开关左桥臂的中点P点相连，另一端和左辅助换流变压器副边绕组(T₃)的同名端相连，左辅助换流变压器副边绕组(T₃)的异名端与O1点相连；第二谐振电感(L_r2)的一端和主开关右桥臂的中点Q点相连，另一端和右辅助换流变压器副边绕组(T₄)的同名端相连，右辅助换流变压器副边绕组(T₄)的异名端与O2点相连；第一辅助开关管(S_a1)的源极和第二辅助开关管(S_a2)的漏极相连于R点，这两个开关管构成左换流辅助超前桥臂(LALead)；第三辅助开关管(S_a3)的源极和第四辅助开关管(S_a4)的漏极相连于W点，这两个开关管构成左换流辅助滞后桥臂(LALag)；第一辅助开关管(S_a1)的漏极和第三辅助开关管(S_a3)的漏极与辅助电源(V_AUX)的正极相连，辅助电源(V_AUX)的负极与第二辅助开关管(S_a2)的源极，第四辅助开关管(S_a4)的源极相连；左辅助换流变压器原边绕组(T₁)的同名端与左换流辅助超前桥臂(LALead)的中点R点相连，异名端与左换流辅助滞后桥臂(LALag)的中点W点相连；第五辅助开关管(S_a5)的源极和第六辅助开关管(S_a6)的漏极相连于S点，这两个开关管构成右换流辅助超前桥臂(RALead)；第七辅助开关管(S_a7)的源极和第八辅助开关管(S_a8)的漏极相连于Z点，这两个开关管构成右换流辅助滞后桥臂(RALag)；第五辅助开关管(S_a5)的漏极和第七辅助开关管(S_a7)的漏极与辅助电源(V_AUX)的正极相连，辅助电源(V_AUX)的负极与第六辅助开关管(S_a6)的源极，第八辅助开关管(S_a8)的源极相连；右辅助换流变压器原边绕组(T₂)的同名端与超前辅助开关桥臂的中点R点相连，异名端与滞后辅助开关桥臂的中点W点相连。

2.根据权利要求1所述的一种辅助回路续流优化的无桥双Boost功率因数校正整流器，其特征在于：当第一主开关管(S₁)，第四主开关管(S₄)导通，第二主开关管(S₂)、第三主开关管(S₃)关断的状态称为释能态A；第二主开关管(S₂)，第三主开关管(S₃)导通，第一主开关管(S₁)，第四主开关管(S₄)关断的状态称为释能态B；第二主开关管(S₂)，第四主开关管(S₄)导通，第一主开关管(S₁)，第三主开关管(S₃)关断的状态称为充能态Ⅰ；第一主开关管(S₁)，第三主开关管(S₃)导通，第二主开关管(S₂)，第四主开关管(S₄)关断的状态称为充能态Ⅱ；一个正常开关周期，包括释能态A或释能态B，充能态Ⅰ或充能态Ⅱ；一个扩展开关周期(Ⅰ⁺或Ⅱ⁺)，只包括充能态Ⅰ或充能态Ⅱ，其持续时间为一个开关周期时间；对于一个交流电压周期，称L正N负的半周期为正半周期；称L负N正的半周期为负半周期，正半周期释能态只为A，充能态Ⅰ或充能态Ⅱ皆可；负半周期释能态只为B，充能态Ⅰ或充能态Ⅱ皆可，称正负(负正)半周期转换过程电流过零点前的两个开关周期及后三个开关周期为过渡工作时段，正到负半周期转换过程，主回路状态序列为：A→I→A→II→II⁺→B→II→B→I；负到正半周期转换过程，主回路状态序列为：B→II→B→I→I⁺→A→I→A→II，称除过渡工作时段外的其他工作时段为正常工作时段，正常工作时段内，正半周期，AⅠ开关周期与AⅡ开关周期为一组，循环重复；负半周期，BⅡ开关周期与BⅠ开关周期为一组，循环重复；正常工作时段内，由释能态到充能态的过渡过程中，辅助回路参与主回路开关换流实现零电压开关换流，有四种工作过程，分别称为：A左复位换流续流(A→I)，A右复位换流续流(A→II)，B右复位换流续流(B→I)，B左复位换流续流(B→II)，过渡工作时段内，由释能态到充能态的过渡过程中，辅助回路参与主回路开关换流实现零电压开关换流，在扩展开关周期(Ⅰ⁺或Ⅱ⁺)前的工作过程称为：A左复位换流续流+(A→I)，A右复位换流续流+(A→II)，B右复位换流续流+(B→I)，B左复位换流续流+(B→II)，在扩展开关周期(Ⅰ⁺或Ⅱ⁺)后的左右辅助回路各自第一次辅助换流过程中，辅助回路只进行换流续流，没有复位阶段，称为：A左半换流续流(A→I)；A右半换流续流(A→II)；B左半换流续流(B→II)；B右半换流续流(B→I)。

3.根据权利要求2所述的一种辅助回路续流优化的无桥双Boost功率因数校正整流器，其特征在于：各个工作过程具体为：

一、所述A左复位换流续流(A→I)的演算以及推导过程如下：

V_AC交流电源L极正N极负时，工作流程及切换时间间隔为：

电路处于稳定状态，S₁、S₄、S_a2、S_a4、S_a6、S_a8处于导通状态，S₂、S₃、S_a1、S_a3、S_a5、S_a7处于关断状态；

t0时刻，关断S_a4；

S_a4关断后延迟DA1，开通S_a3；

开通S_a3后，延迟D_A2，关闭S_a2与S_a3；

关闭S_a2与S_a3后，延迟D_A3，开通S_a1与S_a4；

开通S_a1与S_a4后，延迟D_A4，关断S₁；

关断S₁后，延迟D_A5，开通S₂；

S₂保持导通，延时D_A6+δ(δ＝0)，关断S_a1，

依据主回路SPWM控制，延迟所需时间后，关断S₂；

二、所述A右复位换流续流(A→II)的演算以及推导过程如下：

电路处于稳定状态，S₁、S₄、S_a2、S_a4、S_a6、S_a8处于导通状态，S₂、S₃、S_a1、S_a3、S_a5、S_a7处于关断状态；

t0时刻，关断S_a8；

S_a8关断后延迟DA1，开通S_a7；

开通S_a7后，延迟D_A2，关闭辅助开关管S_a6与S_a7；

关闭辅助开关管S_a6与S_a7后，延迟D_A3，开通辅助开关S_a5与S_a8；

开通辅助开关S_a5与S_a8后，延迟D_A4，关断主回路开关S₄；

关断主回路开关S₄，延迟D_A5，开通S₃栅极；

S₃保持导通，延时D_A6+δ(δ＝0)，关断辅助开关管S_a5；

三、所述B右复位换流续流(B→I)的演算以及推导过程如下：

V_AC交流电源L极负N极正时，工作流程及切换时间间隔为：

电路处于稳定状态，S₂、S₃、S_a1、S_a3、S_a5、S_a7处于导通状态，S₁、S₄、S_a2、S_a4、S_a6、S_a8处于关断状态；

t0时刻，关断S_a7；

S_a7关断后延迟DA1，开通S_a8；

开通S_a8后，延迟D_A2，关闭S_a5与S_a8；

关闭S_a5与S_a8后，延迟D_A3，开通S_a6与S_a7；

开通S_a6与S_a7后，延迟D_A4，关断S₃；

关断S₃后，延迟D_A5，开通S₄栅极；

S₄保持导通，延时D_A6+δ(δ＝0)，关断S_a6；

依据主回路PWM控制，延迟所需时间后，关断S₄；

四、所述B左复位换流续流(B→II)的演算以及推导过程如下：

电路处于稳定状态，S₂、S₃、S_a1、S_a3、S_a5、S_a7处于导通状态，S₁、S₄、S_a2、S_a4、S_a6、S_a8处于关断状态；

依据主回路SPWM控制，延迟所需时间后，关断S_a3；

S_a3关断后延迟DA1，开通S_a4；

开通S_a4后，延迟D_A2，关闭辅助开关管S_a1与S_a4；

关闭辅助开关管S_a1与S_a4后，延迟D_A3，开通辅助开关S_a2与S_a3；

开通辅助开关S_a2与S_a3后，延迟D_A4，关断主回路开关S₂；

关断主回路开关S₂后，延迟D_A5，开通S₁栅极；

S₁保持导通，延时D_A6+δ(δ＝0)，关断辅助开关管S_a2；

五、所述A左复位换流续流+(A→I)的演算以及推导过程如下：

电路初始状态，工作流程及切换时间间隔与A左复位换流续流(A→I)相同；区别仅在于，S₂的栅极的允许开通时段之后，S₂保持导通，延时D_A6+δ，关断辅助开关管S_a1；其中；

六、所述A右复位换流续流+(A→II)具体为：

电路初始状态，工作流程及切换时间间隔与A右复位换流续流(A→I)相同；区别仅在于，S₃的栅极的允许开通时段之后，S₃保持导通，延时D_A6+δ，关断辅助开关管S_a5；

七、B右复位换流续流+(B→I)具体为：

电路初始状态，工作流程及切换时间间隔与B右复位换流续流(A→I)相同；区别仅在于，S₄的栅极的允许开通时段之后，S₄保持导通，延时D_A6+δ，关断辅助开关管S_a6；

八、B左复位换流续流+(B→II)具体为：

电路初始状态，工作流程及切换时间间隔与B左复位换流续流(A→I)相同；区别仅在于，S₁的栅极的允许开通时段之后，S₁保持导通，延时D_A6+δ，关断辅助开关管S_a2；

九、A左半换流续流的演算以及推导过程如下：

V_AC交流电源L极正N极负时，工作流程及切换时间间隔为：

电路处于稳定状态，S₁、S₄、S_a2、S_a4、S_a6、S_a8处于导通状态，S₂、S₃、S_a1、S_a3、S_a5、S_a7处于关断状态；

关闭辅助开关管S_a2后，延迟D_P1，开通辅助开关S_a1；

开通辅助开关S_a1后，延迟D_P2，关断主回路开关S₁；

关断主回路开关S₁后，延迟D_P3，开通S₂的栅极；

S₂的栅极的允许开通时段之后，S₂保持导通，延时D_P4+δ(δ＝0)，关断辅助开关管S_a1；

依据主回路SPWM控制，延迟所需时间后，关断S₂；

十、A右半换流续流的演算以及推导过程如下：

V_AC交流电源L极正N极负时，工作流程及切换时间间隔为：

电路处于稳定状态，S₁、S₄、S_a2、S_a4、S_a6、S_a8处于导通状态，S₂、S₃、S_a1、S_a3、S_a5、S_a7处于关断状态；

关闭辅助开关管S_a6后，延迟D_P1，开通辅助开关S_a5；

开通辅助开关S_a5后，延迟D_P2，关断主回路开关S₂；

关断主回路开关S₂后，延迟D_P3，开通S₃栅极；

S₃的栅极的允许开通时段之后，S₃保持导通，延时D_P4+δ(δ＝0)，关断辅助开关管S_a1；

依据主回路SPWM控制，延迟所需时间后，关断S₃；

十一、B左半换流续流的演算以及推导过程如下：

V_AC交流电源L极负N极正时，工作流程及切换时间间隔为：

电路处于稳定状态，S₂、S₃、S_a2、S_a4、S_a6、S_a8处于导通状态，S₁、S₄、S_a1、S_a3、S_a5、S_a7处于关断状态；

关闭辅助开关管S_a4后，延迟D_P1，开通辅助开关S_a3；

辅助开关S_a3导通后，延迟D_P2，关断主回路开关S₂；

关断主回路开关S₂后，延迟D_P3，开通S₁的栅极；

S₁的栅极的允许开通时段之后，S₁保持导通，延时D_P4+δ(δ＝0)，，关断辅助开关管S_a6；

依据主回路PWM控制，延迟所需时间后，关断S₁；

十二、B右半换流续流的演算以及推导过程如下：

V_AC交流电源L极负N极正时，工作流程及切换时间间隔为：

电路处于稳定状态，S₂、S₃、S_a2、S_a4、S_a6、S_a8处于导通状态，S₁、S₄、S_a1、S_a3、S_a5、S_a7处于关断状态；

关闭辅助开关管S_a8后，延迟D_P1，开通辅助开关S_a7；

辅助开关S_a7导通后，延迟D_P2，关断主回路开关S₃；

关断主回路开关S₃后，延迟D_P3，开通S₄的栅极；

S₄的栅极的允许开通时段之后，S₄保持导通，延时D_P4+δ(δ＝0)，，关断辅助开关管S_a6；

依据主回路PWM控制，延迟所需时间后，关断S₄；

在前述十二个工作过程中，换流前电流

和换流激励时间ΔT(I_Tf)为：

当I_Tf＝0时，为

ΔT(I_Tf)＝T_4-5+T_5-6+T_6-7+T_7-8+T_8-9\*公式(43)

其中：

在以上给出所有延迟(D_A1～D_A6)和(D_P1～D_P4)的表达式中，涉及到的参数分为两部分，输入量和被约束量：

输入量有：输入DC电压(V_DC)；辅助电压(V_AUX)；开关频率(fsw)；主回路所有开关的寄生电容C₁＝C₂＝C₃＝C₄＝C₅＝C₆＝C_m-oss；辅助回路所有开关的寄生电容C_a1＝C_a2＝C_a3＝C_a4＝C_a5＝C_a6＝C_a7＝C_a8＝C_a-oss；续流二极管电容C_N1＝C_N2＝C_N3＝C_N4＝C_N；变压器参数(原边匝数(N)、磁芯、匝比(N:Nx))；滤波电感电流I_Tf；主开关可零电压开通的时段(ZVS时段)T_mZVS；换流谐振电流I_r；辅助开关ZVS换流时间T_aZVS；辅助回路激励补偿时间δ；

被约束量有：换流谐振电感L_r由通过其的最大电流与滤波电感电流之差I_r、主开关可零电压开通的时段(ZVS时段)T_mZVS决定；约束方程为：

c＝-[T_mZVS·(V_DC-V′_AUX)]²

激磁电感L_m；辅助回路休眠最小电流

辅助回路激励最小电流

激磁电感L_m、辅助回路休眠最小电流

和辅助回路激励最小电流

三者之间的约束方程组为：

4.根据权利要求1所述的一种辅助回路续流优化的无桥双Boost功率因数校正整流器，其特征在于：所述左辅助换流变压器原边绕组(T₁)的匝数与副边绕组(T₃)的匝数比为1/n。

5.根据权利要求1所述的一种辅助回路续流优化的无桥双Boost功率因数校正整流器，其特征在于：所述右辅助换流变压器原边绕组(T₂)的匝数与副边绕组(T₄)的匝数比为1/n。

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