随着社会和科技的发展，电力电子设备被广泛用于人们的生产生活，由此导致电网输入侧电流畸变，谐波污染和功率因数降低等问题日益严重[1]。采用功率因数校正（Power Factor Correction，PFC）技术能有效解决这些问题。随着PFC技术研究的不断深入，无桥PFC和交错并联Boost PFC等新拓扑被提出[2-4]。其中，交错并联Boost PFC变换器可以降低器件应力、减小输入电流纹波幅值，有利于减小电感体积和提高功率等级，具有重要的研究意义[5-6]。
交错并联Boost PFC变换器按电感电流是否连续可分为CCM、DCM和CRM三种工作模式。相比于CCM和DCM模式，CRM模式具有二极管无反向恢复，开关损耗和器件应力较小等优势[7]，主要用于中小功率场合。变换器工作在CRM模式时，通常采用电流互感器来检测电感电流，或者通过检测电感辅助绕组上的电压，得到控制开关管导通的电感电流[8-11]。但这些方法增加了电路的体积、成本和设计难度。此外，电感电流降为零之后，电感和MOS管寄生电容谐振会使电感电流进一步下降[12]，导致电感电流平均值偏低，产生输入电流波形畸变的现象。
本文针对上述问题，在对交错并联CRM Boost PFC变换器工作原理分析的基础上，提出了一种新的控制方法，通过新型开关管电压检测电路对MOS管漏源电压进行检测，得到控制开关管导通的过零信号ZCD，并采用开关管导通时间补偿策略。该方法简单高效，实现了开关管的零电压开通或谷底开通，提高了电感电流平均值，具有使变换器开关损耗小，输入电流THD小等优点。最后，搭建了一台800 W的样机进行了实验验证。
1 交错并联CRM Boost PFC变换器工作原理
交错并联Boost PFC变换器的拓扑结构如图1所示，它由整流桥，升压电感L1、L2，开关管S1、S2，二极管VD1、VD2，输出电容Co和负载组成，可以看作是两相参数相同的Boost PFC电路并联而成。
交错并联Boost PFC变换器工作在CRM模式时的电感电流理想波形如图2所示。两个开关管的驱动信号相位相差180°，两路电感电流波形相位相差180°，电感电流峰值包络线为正弦。采用交错并联技术具有降低器件应力、减小输入电流纹波幅值、提高输入电流纹波频率等优点。
交错并联Boost PFC变换器中两相Boost PFC电路的工作原理相同。为了简化分析，在一个开关周期内，介绍单相Boost PFC电路工作在CRM模式时的工作过程，如图3所示。工作过程可分为5个阶段。
(1)[t0~t1]阶段：t0时刻，MOS管S1导通，输入电流经整流桥给电感L1充电，电感电流iL1线性上升。同时，电容Co向负载提供能量。t1时刻, MOS管S1关断。该阶段方程为：
(2)[t1~t2]阶段：MOS管S1关断后，电感L1和MOS管寄生电容C1发生谐振，电感电流对C1充电。由于上阶段S1导通，C1两端电压为0。谐振开始后，C1充电，当uC1=Vo时，谐振结束。
(3)[t2~t3]阶段：t2时刻，二极管VD1导通，输入电压和升压电感向负载提供能量，电感电流iL1线性下降。t3时刻，电感电流降为0。该阶段方程为：
(4)[t3~t4]阶段：电感L1和MOS管寄生电容C1发生谐振。由于上阶段S1关断，C1两端电压为Vo。谐振开始后，C1放电，当uC1=0时，谐振结束。该阶段方程为：
