Modeling and development of a bridgeless PFC Boost rectifier

Abstract

Este articulo propone un modelo para rectificadores elevadores PFC (Power Factor Correction por sus siglas en ingles) sin puente para propositos de control y basado en el analisis del promedio de pequena senal. A partir de las leyes circuitales, cuatro modos de operacion son definidos y explicados, asegurando una relacion entre las variables fisicas del convertidor. Basados en el modelo propuesto, dos lazos cerrados de control compuestos por controladores lineales Proporcionales e Integrales (PI) son propuestos. Algunas consideraciones de diseno para dimensionar los elementos reactivos son incluidas, de tal forma que se obtienen valores minimos para su inductancia y capacitancia. Se presenta la implementacion de un prototipo de 900 W con resultados experimentales que permite validar y reafirmar el modelo propuesto. Los resultados experimentales demuestran que el uso del convertidor PFC permite elevar el factor de potencia FP a 0,99 o mas y reducir el THDi (Total Harmonic Distortion of the Current por sus siglas en Ingles) a 3,9 %, ademas de controlar el bus DC en la salida. Se verifica experimentalmente que el convertidor PFC desarrollado esta de acuerdo con los estandares de calidad de la potencia EN 61000-3-2 (IEC 1000-3-2).