GaN图腾柱无桥 Boost PFC（单相）一

GaN图腾柱无桥 Boost PFC（单相）

拓扑结构

图腾柱无桥 Boost PFC 电路包括构成高频桥臂的 GaN 功率开关管 S1 和 S2、构成工频桥臂的 MOSFET 开关管 S3 和 S4、升压电感 L、母线电容 C 以及负载。

当输入电压处于正半周时，S4 一直处于开通状态，S3 一直处于关断状态，
此时电路分为两个工作模态.
模态一：S2 导通时，输入电压通过 S2 和 S4 给电感 L 充电，电容 C 对负载放电，如图 所示。

模态二：S2 关断时，S1 作为续流管导通，输入电压和电感 L 通过 S1 和 S4对电容 C 充电，如图 2-2（b）所示。

当输入电压在过零点附近，关闭所有管子的驱动信号。此时电路分为两个工作模态.
模态三：在输入电压正半周时，S1 反向导通，S4 体二极管导通，如图 所示。

模态四：在输入电压负半周时，S2 反向导通，S3 体二极管导通，如图 所示。

输入电压处于负半周时，S3 一直处于开通状态，S4 一直处于关断状态，此
时电路分为两个工作模态：
模态五：S1 导通时，输入电压通过 S1 和 S3 给电感 L 充电，电容 C 对负载放电，如图 所示。

模态六：S1 关断时，S2 作为续流管导通，输入电压和电感 L 通过 S2 和 S3对电容 C 充电，如图 所示。

一个周期的开关管通断情况如下图所示

总结：

1.S3、S4 MOS管工作在工频状态，保证波形为只有正半周期的馒头波（整流作用）。
2.GaN管工作在高频率状态，电网侧为正半波的时候控制S1管，来控制功率因数；电网侧为负半波的时候控制S2管，来控制功率因数。
3.此拓扑模型与传统APFC模型控制方式一样，只是采用2个管控制。