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TECH INSIGHT POWER TOPOLOGIES 31 - ELETTRONICA OGGI 478 - MAGGIO 2019 di modo comune, facilitando il rile- vamento della tensione d’ingresso. Sebbene entrambi gli interrutto- ri utilizzino lo stesso PWM, il loro pilotaggio risulterà complicato per- ché è necessario un azionamento isolato. Il rilevamento della corren- te rimane complesso. Inoltre, l’uti- lizzo del dispositivo non è ancora ottimale e può far aumentare i costi. Una topologia PFC totem-pole bridgeless-boost La topologia PFC totem-pole brid- geless-boost mostrata nella figura 4 è una modifica della topologia PFC bridgeless-boost di base mo- strata in figura 1 in quanto le po- sizioni di D1 e Q2 vengono scam- biate. Poiché i due interruttori sono uno sopra l’altro, la topologia otte- nuta è denominata PFC totem-pole bridgeless-boost. Entrambi i diodi nel PFC totem-pole bridgeless-boost possono essere di tipo a recupero lento. Durante il ciclo di semilinea positiva, l’ingres- so CA si collega alla terra di uscita attraverso D1, mentre durante il ciclo di semilinea negativo l’in- gresso CA si collega al terminale positivo della ter- ra di uscita attraverso D2. Poiché l’uscita non è mai floating rispetto all’ingresso, l’EMI di modo comune risulta migliore e la misurazione della tensione in ingresso risulta più semplice. Il circuito presenta ridotte perdite di conduzione perché solo due di- spositivi a semiconduttore sono conduttivi durante ciascun mezzo ciclo di tensione in ingresso. Inoltre ha il vantaggio di una circuiteria semplice e di un elevato utilizzo del dispositivo. Con i MOSFET al silicio, la disposizione totem-pole consente di operare solo in modalità a conduzione discontinua (DCM) o in modalità a conduzione criti- ca (CRM) perché se si consente la modalità a condu- zione continua (CCM), il recupero inverso dei body diode del MOSFET può causare perdite eccessive. Il tempo di recupero inverso del body diode nei MO- SFET al silicio è molto maggiore di quello dei diodi standard a recupero rapido. Pertanto le perdite di recupero inverso saranno molto elevate e l’efficien- za sarà bassa. Il PFC totem-pole bridgeless-boost richiede un rile- vamento isolato o complesso per la corrente dell’in- duttore. Inoltre, anche l’azionamento del gate può essere più complesso al confronto e richiedere un azionamento high-side/low-side o isolato. Sebbene il PFC totem-pole bridgeless-boost sia limi- tato nel suo utilizzo con MOSFET al silicio, l’avvento di dispositivi di commutazione al carburo di silicio (SiC) e al nitruro di gallio (GaN) con conduzione in- versa a recupero zero lo ha reso una scelta prefe- renziale anche nel funzionamento CCM. Anche se il funzionamento CCM risulta pratico con questi dispo- sitivi, quando si utilizza il circuito in commutazione a tensione zero il funzionamento in CrM è molto più vantaggioso, in quanto le perdite relative alla capa- cità in uscita vengono eliminate in questa modalità. I vantaggi in termini di bassa EMI, semplicità della struttura dei circuiti, elevato utilizzo del dispositivo e perdite ridotte ne fanno la scelta preferenziale per i dispositivi SiC e GaN. Date le limitazioni dei MOSFET al silicio, la topologia dual-boost semi-bridgeless è sempre stata la scelta più popolare per un PFC bridgeless. Tuttavia, al di fuori dalle topologie esaminate in questo articolo, la topologia totem-pole bridgeless-boost sembra es- sere la più promettente ora che sono disponibili i dispositivi di commutazione SiC e GaN. Bibliografia 1. Laszlo Huber, Yungtaek Jang e Milan M. Jovano- vic, Performance Evaluation of Bridgeless PFC Bo- ost Rectifiers, IEEE Transactions on Power Electro- nics 23 (3), Maggio 2008: 1381-1390 2. Liu XueChao e Wang ZhiHao, UCC28070 Imple- ment Bridgeless Power Factor Correction (PFC) Pre- Regulator Design, Texas Instruments Application Report (SLUA517), Luglio 2009 3. Daniel Tollik e Andrzej Pietkiewicz, Comparative Analysis of 1-Phase Active Power Factor Correction Topologies, Atti della 14ª International Telecommu- nications Energy Conference, Ottobre 1992: 517- 523 Fig. 4 – PFC totem-pole bridgeless-boost