

数据中心服务器电源需要高效率高密度的AC-DC变换器,前级PFC与后级DC-DC变换器均需要有较高的效率和功率密度。使用多电平技术可以同时减小前级功率电感的伏秒,减小功率电感体积从而实现高功率密度,并能够利用低压器件的优良性能提高前级PFC电路的效率。
本工作基于级联H桥的多电平CHB PFC,构建了基于模块化感性开关网络(Modular Inductive Switching Network, MISN)的单母线多电平PFC变换器。该变换器通过交流侧的高频MISN网络实现功率因数校正,而交流输入一端通过一条工频桥臂连接到直流母线上,直流母线对地没有高频跳变的电压。通过对MISN单元数、开关频率和钳位电容的设计,可以实现260W/in3的功率密度,额定输入下峰值效率99.2%,满载效率可达98.8%。