PFC整流.doc

PFC整流1、 概述功率因数校正（Power Factor Correcter，简称PFC）最早的概念是1980年提出，在20世纪80年代末期和90年代得到重视和推广。目前主要有两个标准：IEC555-2与IEC1000-3-2。常用的PFC技术有两大类：无源PFC技术与有源PFC技术。无源PFC技术采用无源器件（电感、电容等）来改变输入功率因数，减少电流谐波，以满足标准要求。特点是简单，但体积庞大笨重，在某些场合无法满足要求，尤其是有体积重量要求的场合。有源PFC是用一个变换器串入整流滤波电路与DC/DC变换器之间，通过特殊控制，强迫输入电流跟随输入电压，从而实现单位功率因数的校正。特点是控制复杂，但体积重量大大缩小。另外，第二级的设计也易于优化和进一步提高性能。有源PFC目前常用的有两种实现方法：一种是在输入整流滤波与后端DC/DC变换器间增加一个有源PFC电路作为前置级，用于提高功率因数和实现DC/DC级的输入预稳，这种方法称为两级PFC技术，用作两级PFC电路的功率级一般是BOOST变换器，两级PFC技术一般用作较大输出功率的场合。另一种PFC技术是PFC级与DC/DC功率级的一些元件共用，并实现统一控制，通常共用的是MOSFET，这种方法称为单级PFC。这种方法非常适用于小功率应用。但单级PFC技术的功率因数、谐波等指标于功率级的功率，输入电压范围，负载范围密切相关，设计与优化显得相当重要。平均电流型控制BOOST PFC：检测BOOST电感电流并与正弦电流基准比较、误差放大后，再与胁迫信号比较，产生占空比信号，去控制主开关，从而实现单位功率因数校正于稳定电压输出。优点是定频控制，功率因数高；缺点是要检测电感电流，控制器外围参数设计和选择较为复杂。代表芯片UC3854。CCM/DCM边界控制BOOST PFC：检测开关电流与真相基准电流相比较，单打到该基准电流时关断开关，再电感电流为零时再次开通。这种控制使得电感电流为临界工作状态，即CCM/DCM边界，可以消除二极管的反向回复损耗，大大减少主开关的非零电压开通损耗。优点是控制简单，采用专用型片时外围元件很少；缺点是变频控制，EMI滤波器设计较为困难，另外因为电感较小，电感纹波电流较大，开关器件的同台损耗有所增加。代表芯片MC34262。电流钳位控制BOOST PFC：一个带宽非常宽的电压外环的输出与开关电流比较后去控制主开关的占空比，由此产生的输入电流介于正弦波与方波电流之间，但仍具有很高的功率因数。优点是控制极其简单，缺点是谐波性能指标相对较差，多用于小功率场合（450W以内）。代表芯片UC3842UC3845。2、 常用芯片及框图常用芯片如表一序号芯片型号工作频率控制模式封装制造商最大功率LT124868100KACM PFCDIP16凌特LT1249100KACM PFCDIP8凌特LT1509300kCM PFC/PWMDIP20/SO-20凌特MC33368/PFCDIP16/SO-16ON SEMIMC34262/33262100KPFCDIP8/SOIC-8ON SEMIL6564Transition-mode PFCSSOP10STML4824250ksynchronized PFC and PWMDIP16FairchildNCP1601/PFC boost circuitsDIP8/SOIC-8ON SEMINCP165220250KCRM/DCM SO-20/SOIC16ON SEMI75/150WNCP165125250KCCMSOIC16ON SEMI50250WNCP1605250kCRM/DCM SOIC16ON SEMINCP1607/CRMSO-8ON SEMI250WNCP1608/CRMSOIC-8ON SEMI150WNCP1631/2PH FCCRMSOIC-16ON SEMINCP165465/133/200KCCMSO-8ON SEMISG69016268KCCM PFC/FLYBACK PWMSOIC-20FairchildSG69026268KCCM PFC/FLYBACK PWMSOIC-20FairchildSG69326268KCCM PFC/Forward PWMSOIC-16FairchildTEA1742T100150KPFCSO-8NXPUCC28070300k2ph interleaved CCMTSSOP-20TIUC1854/2854/38544662K(R=15K)86118K(R=8.2K)ACMDIP16/SOIC16TIUCC3817、38186220KACM DIP16/TSSOP16TIUCC2801965kCCMSOIC-8TI102kWUCC28050/28051/Transition Mode PFCDIP8/SOIC-8TIUCC28060/2PH Transition Mode PFCSOIC-16TIUCC28061/Natural Interleaving Transition-Mode PFCSOIC-16TI100800