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在PFC变换器中,常需电解电容来平衡瞬时输入输出功率之差。电解电容的等效串联电阻(ESR)通常较大,流过它的纹波电流会在该电阻上产生损耗并发热导致温升,引起电解电容寿命的缩短。而电解电容是PFC变换器中寿命最短的元器件,决定了其寿命。因此有必要减小电解电容的纹波电流以延长其寿命。为此本文作了以下工作: 基于使输入电流中含有一定量的初始相位与基波相同的三次谐波可以减小变换器的输入功率脉动及输出电压纹波,推导出了此情况下, Boost PFC变换器在CCM、CRM和DCM三种模式下的电解电容纹波电流低频成分及高频成分的有效值表达式,并简单地分析了三次谐波对其各自的影响。 针对DCM工作模式作了更深入的研究,得出了使电容纹波电流高频成分均方值最低的三次谐波及其占空比表达式,提出了一种最低有效值控制方法。由于该控制方法所需的占空比实现较为复杂,进一步对占空比进行函数拟合得出了较易实现的占空比。将最低有效值控制与传统控制作了性能对比,得出:最低有效值控制方法满足IEC61000-3-2Class D标准,且不仅降低了电解电容纹波电流有效值,有利于延长电容的寿命,还增大了临界电感值,减小了主功率器件的电流峰值和有效值,提高了变换器的效率。 最后实验验证了最低有效值控制理论分析的正确性。