引言随着减小谐波标准的广泛应用,更多的电源设计结合了功率因数校正(PFC)功能。设计人员面对着实现适当的PFC段,并同时满足其它高效能标准的要求及客户预期成本的艰巨任务。许多新型PFC拓扑和元件选择的涌现,有助设计人员优化其特定应用要求的设计。由于有源PFC设计可以让设计人员以最少的精力满足高效能规范的要求,因此在近年来取得了好的发展。通过简化主功率转换段的设计和减少元件数目,包括用于通用操作的波段转换开关和若干占
引言
随着减小谐波标准的广泛应用,更多的
电源设计结合了
功率因数
校正(PFC)功能。设计人员面对着实现适当的PFC段,并同时满足
其它高效能标准的要求及客户预期成本的艰巨任务。许多新型PFC拓扑和元件选择的涌现,有助设计人员优化其特定应用要求的设计。
由于有源PFC设计可以让设计人员以最少的精力满足高效能规范的要求,因此在近年来取得了好的发展。通过简化主功率转换段的设计和减少元件数目,包括用于通用操作的波段转换
开关和若干占用
电容,此设计也附带了一些优势。
拓扑选择
由于输入端存在
电感,升压转换器是提供达至高功率因数的方法。此电感使输入
电流整形与线路电压同相。但是,可以采用不同的方案来控制电感电流的瞬时值,以获得功率因数校正。图1为这些方案的简要概述。
a.临界导电模式(CRM) PFC -由于控制的设计较为简单,而且可与较低速升压
二极管配合使用,所以在较低功率应用中通常采用这方法。近年来,此方法获创新的改进,提升了效率,MC
33260 PFC控制器提供跟随升压选项,通过使升压转换器的输出电压随着线路电压的变化而变化,降低了33%的MOSFET导电损耗,减小了43%的升压电感尺寸。此外,专为CRM和DCM应用而设计的升压二极管可提供更佳的正向压降(MUR450, MUR550)。然而,CRM PFC仍受到一些限制,如较难过滤的可变频率和接近零交叉的高开关频率。
b.不连续导电模式(DCM) PFC -此创新的方案延承了CRM的优点,并消除了若干限制,安森美半导体的NCP1601 DCM/CRM控制器便是一例。此器件可完全在DCM中工作并保持恒频,也可以部分在CRM模式中工作。在第二种情况下,峰值电流与CRM维持在同一水平,但最高频率明显降低,减轻了
滤波负担。降低开关频率的另一大优点是有助降低轻载或空载功耗,以满足各种高能效标准。NCP1601 [3]具有专利控制架构,通过模式转换保持PFC,提供比其它方法更为卓越的性能。图2显示了NCP1601A在100 W中的应用,这种方法简单且有效-
110Vac和满载时的功率因数超过0.99且效率高达94%。
c.连续导电模式(CCM) PFC -由于这种方案恒频且
