有源功率因数校正

1.升压型PFC电路

升压型PFC主电路如图所示，其工作过程如下:当开关管Q导通时，电流IL流过电感线圈L，在电感线圈未饱和前，电流线性增加，电能以磁能的形式储存在电感线圈中，此时，电容C放电为负载提供能量;当Q截止时，L两端产生自感电动势VL，以保持电流方向不变。这样，VL与电源VIN串联向电容和负载供电。

升压型PFC主电路

这种电路的优点是:(1)输入电流完全连续，并且在整个输人电压的正弦周期内都可以调制，因此可获得很高的功率因数;(2)电感电流即为输入电流，容易调节;(3)开关管栅极驱动信号地与输出共地，驱动简单;(4)输入电流连续，开关管的电流峰值较小，对输入电压变化适应性强，适用于电网电压变化特别大的场合。主要缺点是输出电压比较高，且不能利用开关管实现输出短路保护。

2.降压型PFC电路

降压型PFC电路如图所示，其工作过程如下:当开关管Q导通时，电流IL流过电感线圈，在电感线圈未饱和前，电流IL线性增加;当开关管Q关断时，L两端产生自感电动势，向电容和负载供电。由于变换器输出电压小于电源电压，故称为降压变换器。

降压型PFC主电路

(1)这种电路的主要优点是:开关管所受的最大电压为输人电压的最大值，因此开关管的电压应力较小;当后级短路时，可以利用开关管实现输出短路保护。

(2)该电路的主要缺点是:由于只有在输人电压高于输出电压时，该电路才能工作，所以在每个正弦周期中，该电路有一段因输人电压低而不能正常工作，输出电压较低，在相同功率等级时，后级DC/DC变换器电流应力较大;开关管门极驱动信号地与输出地不同，驱动较复杂，加之输人电流断续，功率因数不可能提高很多，因此很少被采用。

3.升降压型PFC电路

升降压型PFC电路如图所示，其工作过程如下:当开关管Q导通时，电流IIN流过电感线圈，L储能，此时电容C放电为负载提供能量;当Q断开时，IL有减小趋势，L中产生的自感电动势使二极管D正偏导通，L释放其储存的能量，向电容C和负载供电。

图3升压型PFC主电路

(1)该电路的优点是既可对输人电压升压又可以降压，因此在整个输入正弦周期都可以连续工作;该电路输出电压选择范围较大，可根据一级的不同要求设计;利用开关管可实现输出短路保护。

(2)该电路的主要缺点有:开关管所受的电压为输入电压与输出电压之和，因此开关管的电压应力较大;由于在每个开关周期中，只有在开关管导通时才有输入电流，因此峰值电流较大;开关管门极驱动信号地与输出地不同，驱动比较复杂;输出电压极性与输入电压极性相反，后级逆变电路较难设计，因此也采用得较少。

提示:常用连续电流模式类功率因数校正芯片有TDA16888(PFC+PWM)、1PCS01(PFC)、L4981、FA4800(PFC+PWM)、UC3854、UCC3817、UCC3818等。

4.正激型PFC电路

正激型PFC电路如图所示，当开关管Q导通时，二级管D1正偏导通，电网向负载提供能量，输出电感L储能。当Q关断时，L中储存的能量通过续流二极管D2向负载释放。

这种电路的优点是功率级电路简单，缺点是要增加一个磁复位回路来释放正激期间电感中的储能。

正激型PFC主电路

5.反激型PFC电路

反激型PFC电路如图所示，当开关管Q导通时，输入电压加到高频变压器B1的原边绕组上，由于B1副边整流二极管D1反接，副边绕组中没有电流流过，此时，电容C放电向负载提供能量。当开关管Q关断时，绕组上的电压极性反向，二极管D1正偏导通，储存在变压器中的能量通过二极管D1向负载释放。

这种电路的优点是功率级电路简单，且具有过载保护功能。

反激型PFC主电路