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Single-phase back-to-back embedded five-level PFC rectifiers based on simplified current path
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AI
DOI：10.1007/s43236-025-01167-2.png)
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摘要
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本文提出了一种单相无桥背靠背嵌入式五电平功率因数校正（BEF-PFC）电路族。采用AC侧反向串联连接的背靠背开关结构以简化控制复杂度。开关单元嵌入桥臂与分裂电容中点之间，以实现五电平电压输出。通过优化双向开关的电流路径，显著提升了电路稳定性及开关器件的低电压应力特性。首先，系统分析了BEF-PFC电路特性并进行对比，以BEF-PFC-I为例详细阐述了其工作原理。其次，采用PI双环控制以确保电感电流的正弦特性。结合同相载波叠加SPWM调制技术，通过调整脉冲分布可实现五电平整流，降低了调制复杂度。最后，构建了额定输出功率1 kW、输出电压400 V的实验样机，实验结果验证了所提拓扑的高性能与有效性。
Keyword:
BEF-PFC
Topological derivation
Current path
Low voltage stress
PI control