上周跟朋友聊起一些关于 BUCK 类 PFC 的知识，他讲了一些具体应用和行业背景后。这一块让我非常好奇，于是我花时间看了一些这方面的资料和论文。
 

我觉得这种拓扑确实有它的优势，比如 DC2DC 是 BUCK 变换器，所以是可以逐个周期限制住负载电流，就能实现恒压恒流输出。又比如，能把三相 PFC 的输出电压控制到 400V，这样 PFC 的直流母线就能使用 450V 的电容和 650V 的开关管，后级 DC2DC 的成本就能大幅度降低，起码就不需要使用高压 IGBT 和 SICFET 了。大电容耐压降低后，系统里面电解电容的体积就能减少许多，这样对系统的功率密度就能提升，诸多好处等等。它在某些非隔离的应用场合，确实非常适合。下图是它的原理图：
 

 

现在行业和学术界对它的研究也逐步开始火热，南航的谢少军教授研究的《新型单级隔离式三相 AC/DC 变换器研究》,也是基于 SWISS Rectifier 的原理。可见下图所示，这种变换器能一级变换实现 PFC 和隔离 DCDC 输出，大幅度的提升了效率和降低了系统体积，并且没有电解电容，对于某些要求在极恶劣环境运行的系统，可能是一个非常好的解决方案。

   

 

这些基于 SWISS Rectifier 发展和衍生的拓扑，可以是通过利用四个矢量的组合来得到控制住输入电流（SWISS Rectifier 的四个矢量可见下图），又能满足输出电压的目的。把上下两组 BUCK 变换为 PSFB 后，在 ON 状态就是 H 桥的对角一起开关，OFF 状态就是 H 桥的高端或低端两个开关一起 ON，进行续流，其它状态可以等效分析，把两组 PSFB 的开关状态对应上 SWISS Rectifier 的四个矢量后，就能实现 PFC 的功能以及隔离 DCDC 输出。我感觉 SWISS Rectifier 的应用还可以深入研究，关于这一块的东西，等我后面研究清楚了仔细再聊。

 

 

前面讲了 SWISS Rectifier 诸多优点，想必各位看官也想知道它是如何来实现的，又与 BOOST PFC 又有哪些不同呢？其中最大的不同之处就是它实现输入正弦电流的方式，它是使用的三次谐波电流注入的方法。

可见下图所示：我们观察这个三相输入正弦波，他们的中间部分完成可以用三角波来模拟，另外再叠加上上面和下面线~线电压的馒头波，通过组合起来，就可以生成或者说得到三相正弦电流波形。这一种实现 PFC 的方法是与传统的 BOOST 型是截然不同的实现，只能说想到这一种方法的人简直是天才了。