一种无乘法器的小功率PFC芯片电路设计_1_5

合集下载

pfc控制方案

pfc控制方案PFC控制方案是用于提高功率因数的一种方法，通过校正功率因数可以减少无功功率的损失，提高电能的利用效率。

以下是几种常见的PFC控制方案：1. 前级整流PFC控制方法：在电源输入端加入整流电路和滤波电路，使用电感、电容等元件来校正功率因数。

常见的前级整流PFC控制方法有整流桥式电路和整流PFC控制器。

2. 调制PFC控制方法：通过调制开关器件的开关频率和占空比来控制输入电流和输出电压的波形，从而实现功率因数校正。

常见的调制PFC控制方法有基于边沿调制的PFC控制和基于谐振变换的PFC控制。

3. 峰值电流法：在有源PFC的实际应用中，峰值电流法是非常常见的控制方式，其主要功能是检测峰值电流。

在应用中，通常采用恒定的开关电源工作频率，只有稳定的工作频率才能有效地、快速地检测出峰值电流，并将这一电流“削尖”、均化来控制开关管，并同时对PWM进行调节，使输入电流波形与输入电压保持同步，从而提高功率因数。

缺点是由于输入电流被“削尖”，在电路上对输入电流波形需要进行斜率补偿。

4. 滞环电流法：滞环电流控制法也同样是一种比较常见的有源PFC控制方式，其主要功能是检测APFC电路中电感上的电流。

当电感电流达到一定值时，则开关管开始导通，电感电流下降到一定值时，开关管将会陡然截止。

它的控制方式是利用工作频率改变来控制开关管的导通和截止。

一般设计输出滤波电路时，按最低工作频率考虑所以，开关电源的体积和重量是最小的，工作损耗最小。

5. 平均电流法：有源PFC的平均电流控制法，这种方法在开关电源和电子镇流器的产品设计中是应用的最多的一种方法，其特点是THD值小，对噪声不敏感，电感电流峰值与平均值之间的误差小，具有恒定的工作频率，可以任意拓扑各种控制电路，输入电压可以随便调节。

然而，这种方法的缺点是控制电路比较复杂，需要增添电流误差放大器。

以上信息仅供参考，如需了解更多信息，建议查阅相关书籍或咨询专业人士。

PFC电路与BOOST电路设计实例解析

f (mmin )
sin 2 t dt
0
1
1
sint
mm in
13
基于Boost电路的PFC变换器及其控制方法——DCM
要保证电感电流断续，必须满足d1+d2<1 随着mmin=Vo/Vin的增加，d1+d2先减小后增大因此在输入电压较小与较大时均会使电感电流趋
于连续
通常在断续模式下的电感量设计中按最低输入电压时确参数。
（4）单周控制：能优化系统响应、减小畸变和抑制电源干扰，有反应快、开关频率恒定、鲁棒性强、易于实现、抗电源干扰、控制电路简单等优点。
36
上节内容回顾
谐波污染的治理主要途径：无源电力滤波器（PPF）
BOOST电路
功率因素校正（PFC）基于Boost电路的PFC变换器及其控制方法 PFC典型芯片UC3854介绍基于Boost电路的PFC变换器设计实例
1
功率因素校正-谐波的危害
Ii
a
直
Vi
流变换
负载
器
b
2
功率因素校正-谐波的危害
传统的AC-DC变换器和开关电源，其输入电路普遍采用了全桥二极管整流，输出端直接接到大电容滤波器。
DCM
输入电流自动跟踪输入电压，控制简单，仅需一个电压环，成本低，电感量小，主管ZCS，续流管无反向恢复问题 ,定频工作，适合小功率用电设备。
BCM
输入电流自动跟踪输入电压，电感量小，一般采用变频控制，在固定功率开关管开启时间的条件下，调整开关管的关断时间，使电感始终处于临界导电模式，可获得单位功率因数，但是滤波器设计困难，适用于中小功率场合。
ui
其中，di ima，x 因此 dt Ton

一种无乘法器的小功率PFC芯片电路设计_31_35

(6)GND：电源地。

一般推荐用个0.1uF去耦电容连接VCC到GND来滤除杂波。

(7)GD：PFC的栅驱动。

对PFC的功率开关的图腾柱输出驱动管脚。

内部集成了16.5V的钳位保护电路。

(8)VCC：供电电源。

芯片主要由以下十几个模块组成，分别是多矢量误差放大器、锯齿波产生电路、THD优化电路、零电流检测电路、输出过压/欠压保护电路、过流保护电路、带隙基准电路、电流偏置电路、VCC欠压锁定电路、输出驱动电路、消隐电路、逻辑控制电路等组成。

下面介绍主要电路模块的功能和应用结构。

图3.2XW8201系统框图下面结合XW8201如图3.2，来简单分析每个功能模块的功能和其工作的指标。

(1)欠压锁定模块（UVLO）：当电源电压低于8V时，输出控制信号，关断内部电源，使芯片内部所有模块停止工作，同时外部功率开关管也被关断。

这样在电源低于8V时，芯片启动电流特别低，只有50μA，大大减少了启动电路的功耗。

当电源电压高于12V时，芯片才能重新正常工作。

(2) 电源供电模块(SUPPLYREG)：该模块在UVLO模块正常工作后开始工作，供电系统由一个高性能、高压的带隙基准电路产生一个约为1.3V的基准电压。

最后在通过一个LDO产生所需要的其他的基准电压和电源电压。

(3)多矢量电压误差放大器：误差放大器的主要功能是使PFC的输出电压稳定在400V左右。

其正输入端的基准电压为2.5V。

开环增益要达到60dB以上，开环带宽为1M，补偿带宽为20HZ以下。

输出阻抗高达110ΩK以上。

过冲钳位电压为2.65V，欠压钳位电压为2.35V。

(4)锯齿波产生电路：锯齿波产生电路的主要功能是产生一个从0.3V到2.7V的锯齿波和误差放大器比较，产生控制信号。

由于芯片工作临界导通模式，频率可变。

所以芯片的锯齿波产生电路必须要和驱动信号同步。

此外，锯齿产生电路决定了芯片的最大导通时间的精度，典型的最大导通时间是24μs。

(5) 零流检测电路：由于该校正电路工作在临界导通模式下，因此，需要零电流检测电路。

一种无乘法器的小功率PFC芯片电路设计_66_70

58一种无乘法器的PFC芯片电路设计参考文献59参考文献[1] 严百平，刘健，程红丽著.不连续导电模式高功率因数开关电源. 北京：科学出版社，2000[2] Robert W.Erickson, Dragan Maksimovic. Fundamentals of Power Electronics,Norwell, Mass: Kluwer Academic, 2001[3] 陈星弼.《功率 MOSFET 与高压集成电路[M]》.东南大学出版社，1990，PP.1-36[4] J.M. Kwon, W.Y. Choi, H.L. Do, B.H. Kwon, Single-stage half-bridge converterusing coupled-inductor [J] IEE Proc.-Electr. Power Appl., 2005, PP.748-756[5] H.L. Do. Single-stage single-switch power factor correction AC/DC converter [J],IEE Proc.-Electr. Power Appl, November 2005, PP.1578-1584[6] 任凌，李思扬，王志强.有源功率因数校正技术综述.通信电源技术, 2005,PP.23-25[7] 任凌，李思扬，王志强. 有源功率因数校正技术及发展趋势. 电源应用技术,2005,PP.54-57[8] 阮新波,严仰光.直流开关电源的软开关技术[M].北京:科学出版社,2000, PP.2-3[9] 张占松，蔡宣三.开关电源的原理与设计.北京：电子工业出版社，1998[10] 王兆安，杨君，刘进军，谐波抑制和无功功率补偿[M]机械工业出版社，1998[11] 潘飞蹊，有源功率因数校正技术的研究[博士学位论文]，电子科技大学，2004[12] 周佩娟，有源功率因数校正电路的研究，湖南科技学院学报，第26卷第5期[13] 杨旭,裴元庆.开关电源技术.北京:机械工业出版社,2004 PP.206-262[14] C.Zhou, M.Jovanovic. Design Trade-Offs in Continuous Current-Mode ControlledBoost Power Factor Correction Circuit.HFPC Conf. proc, 1992. PP.209~220 [15] i, D.Chen. Design consideration for Power Factor Correction Boost converterOperating at the Boundary of Continuous Conduction mode and Discontinuous Conduction mode. APEC Conf, proc.1993. PP.267~273[16] Andreycak.W. Controlled ON-Time, Zero Current Switched Power FactorCorrection Technique. UNITRODE Power Supply Design Manual.SEM 800, 1991.3.1~3.10[17] Ahmed, Saeed. Controlled On-time Power Factor Correction Circuit with InputFilter. M.S.thesis, Virginia Polytechnic Inst.State Unvi Blacksburg, V A, 1990 [18] James P.Noon.Designing High-Power Factor Off-Line Power Supplies. in Unitrode60一种无乘法器的PFC芯片电路设计Power Supply Design Seminar Manual, SEM1500,2003. PP.1~2.35[19] L.H.Dixon. High Power Factor Preregulators for Off-Line Power Supplies.Unitrode Power Supply Design Seminar Manual SEM600, 1988 . 6.1-6.16[20] Lloyd Dixon, Control Loop Design. Unitrode Seminar Handbook, SEM 800, 1991.7.1~7.10[21] Analog/Interference Ics-vol.1, Power Factor Controller, MC34262 and MC33262.1995. 7.39~7.52[22] L6561, Enhanced Transition Mode Power Factor Corrector, (AN966) 2004[23] M. Chew. Design of Power Factor Correction Circuit Using Greenline TmCompact Power Factor Controller MC33260, Application Note AND8016/D, ON Semiconductor,1999[24] Claudio Adragna. Control Loop Modeling of L6561-Based TM PFC,APPLICATION NOTE AN1089, ST, 2000[25] Andreycak.W. Controlled ON-Time, Zero Current Switched Power FactorCorrection Technique. UNITRODE Power Supply Design Manual.SEM 800, 1991.3.1~3.10[26] Ahmed, Saeed. Controlled On-time Power Factor Correction Circuit with InputFilter. M.S.thesis, Virginia Polytechnic Inst.State Unvi Blacksburg, V A, May,1990 [27] Phillip E.Allen, Douglas R. Holberg. CMOS Analogy Circuit Design. SecondEdition.Beijing: Publishing House of Electronics Industry. 2003. PP.357-397. [28] Ta-yung Yang,Milpitas, Jenn-yu G.Lin. Power Supply Having Multi-Vector ErrorAmpifier For Power Factot Correction. United States Patent. 2005[29] Chung-Wei Lin and Yen-jen Liu. APower Efficient and Fast Transient RespinseLow Drop-out Regulator in Standard CMOS Process. IEEE. 2006. PP.1-4[30] Behzad Razavi. 模拟CMOS 集成电路设计. 陈贵灿，程军，张瑞智等译.第一版.西安交通大学出版社，2003 PP.309-327[31] James P.Noon.Designing High-Power Factor Off-Line Power Supplies. in UnitrodePower Supply Design Seminar Manual, SEM1500,2003.PP.1~2.35[32] T.S. Key, J.S parison of Standards and Power Supply Design Options forLimiting Harmonic Distortion in Power Systems. IEEE Trans.on Industry Applications, 1993, PP.688~695[33] 王红义，王松林，来新泉. CMOS 电压基准的设计原理. 微电子学. 2003,10.[34] Fairchild Application Note AN-6026 Design of Power Factor Correction CircuitUsing FAN7529 2007参考文献61[35] SG Inc. Application Note Design and Apply to Power Factor Correction CircuitUsing SG6961 2006研究成果62研究成果在硕士研究生期间取得的研究成果如下：一、参加科研情况1：一种反激式AC/DC开关电源芯片设计。

pfc电路乘法器的作用

pfc电路乘法器的作用PFC电路乘法器的作用什么是PFC电路？PFC（Power Factor Correction）电路是一种用于提高电力系统功率因数的装置。

它可以将输入电源的功率因数从较低的值（如或）提高到接近1的高值。

PFC电路是一种重要的组件，常常用于交流电源和电子设备中。

为什么需要PFC电路？一般来说，电力系统的有功功率与无功功率之间有一定的关系，表现为功率因数。

功率因数描述了电流和电压之间的相位差。

当功率因数较低时，系统的无效功率较高，会导致能源的浪费和系统效率的下降。

PFC电路的作用就是提高功率因数，减少无效功率的损耗。

通过控制输入电流的波形，PFC电路可以使输入电流与输入电压的波形同步，并且尽量与电压保持相位一致。

这样可以最大程度地减小电流的谐波含量，提高系统的功率因数。

PFC电路乘法器的作用•电流乘法功能：PFC电路乘法器是PFC电路的核心组件之一。

它可以将输入电流与输入电压进行相乘，得到乘积后的信号，用于计算有功功率。

通过此乘法功能，PFC电路可以实时监测并调整电流波形，使其与电压波形同步，提高功率因数。

•谐波滤波功能：PFC电路乘法器还可以用于谐波滤波。

由于电流波形受到负载变化和电压变动的影响，容易引入谐波成分。

通过PFC电路乘法器中的滤波电路，可以有效地滤除输入电流中的谐波成分，保持电流波形的稳定性。

•过压保护功能：PFC电路乘法器还具有过压保护功能。

当输入电压超过额定值时，PFC电路乘法器可以通过控制电流波形的幅值，保护系统免受过电压造成的损坏。

这一功能在电力系统中尤为重要，可以提高系统的稳定性和可靠性。

总结PFC电路乘法器是PFC电路中的关键组件，具有电流乘法、谐波滤波和过压保护等功能。

它可以有效地提高电力系统的功率因数，降低无效功率的损耗，提高能源利用效率。

在电力系统和电子设备中广泛应用，对于改善系统稳定性和提高系统可靠性至关重要。

PFC电路乘法器的工作原理PFC电路乘法器的工作原理可以简单地概括为以下几个步骤：1.输入电压检测：PFC电路乘法器首先检测输入电压的波形和幅值。

一种无乘法器的小功率PFC芯片电路设计_6_10

ABSTRACTABSTRACTWith the rapid development of electronic technology, more and more electrical equipments are connected to the power network.So that the harmonic current will be introduced in the AC power supply system. However the harmonic currents will cause a lot of negative problems, such as voltage distortion, thermal noise, and reduction of the capability of the power energy transmission line. Power Factor Correction is an effective technique for improving this problem. This thesis focuses on the demands of the small power market, using TSMC 1μm 24V processes for the design of XW8201, which is a power factor correction chip worked in a critical conduction mode.First, this thesis has outlined the PFC technology principle and the development, and then several basic APFC circuit’s topologies are intrduced, and a detailed analysis and comparison of circuit control mode for two APFCs with common critical conduction mode are presented. Based on the analysis above, the system design, circuit design, and simulation have been completed.With a boost CRM active power factor correction, the electric current is automaticly followed with voltage. The prominent advantages of proposed design are that the chip is achieved without the traditional circuit's input voltage multiplier circuit and the sampling circuit, and the chip size and complexity are greatly reduced. In view of the shortcoming of the traditional power factor correction chip in slow transient response, the multi-output vector error amplifier is developed with low band width filter function and the fast smooth output transient response ability. Moreover an optimized electric circuit is added in chip interior to increase conduction time of the power switching at input voltage crossing zero, to optimize input alternating current THD and further improve the power factor. In addition the biggest programmable maximum on-time techinique is used, so that it is suitable for user to set up the biggest conduction time according to their actual needs, thus the chip application is more flexible.Finally chip design is simulated and verified by Cadence with TSMC high voltage model (1μm). The results indicate that the proposed design meet with all the design specifications and have a perfect Power Factor controlling performance.Keyword: Multi-vector error amplifier Critical Conduction Mode(CRM) Low input current THD Power Factor Correction（PFC）Boost目录目录第一章绪论 (1)1.1功率因数校正（PFC）问题的提出 (1)1.2 功率因数校正的意义 (2)1.3国内外研究现状和发展趋势 (3)1.4本文所作的工作 (5)第二章功率因数校正（PFC）的概述 (7)2.1功率因数校正的基本理论 (7)2.1.1功率因数的定义 (7)2.1.2 提高功率因数的方法[10][11][12] (8)2.2有源功率因数校正原理 (9)2.2.1功率因数校正中的基本变换 (9)2.2.2有源功率因数校正（APFC）工作模式 (10)2.2.3两种临界导电模式的控制方法及比较 (12)2.3临界导通模式PFC电路基本特性 (14)2.3.1 临界导电模式 PFC Boost 开关变换器的输入电流 (14)2.3.2 临界导通模式的稳态分析 (17)第三章 XW8201芯片设计与仿真 (21)3.1 芯片设计背景 (21)3.2 XW8201系统设计 (21)3.2.1 芯片功能描述和基本特点 (21)3.2.2 芯片的系统框图及工作原理 (22)3.3 XW8201芯片的子模块设计与仿真验证 (24)3.3.1欠压锁定模块 (24)3.3.2多矢量误差放大器 (28)3.3.3电源供电模块 (34)3.3.4电流源电路 (40)3.3.5THD优化电路 (44)第四章 XW8201系统设计及仿真结果 (47)4.1 XW8201芯片的系统设计 (47)4.1.1设计指标 (47)4.1.2 外围电路参数设计 (47)4.2 XW8201芯片的系统仿真结果 (50)4.2.1输出电压、输入电流和输入电压波形 (50)4.2.2 系统THD优化仿真波形 (52)4.2.3 系统逻辑仿真波形 (53)一种无乘法器的PFC芯片电路设计第五章结束语 (55)致谢 (57)参考文献 (59)研究成果 (63)第一章绪论 1第一章绪论近年来随着电力电子设备的广泛使用，其造成的电源污染问题已经越来越受到关注，尤其在交直流电源供应设备的谐波污染与功率因数问题。

无桥pfc电路工作原理详解

无桥pfc电路工作原理详解
嘿！今天咱们来好好聊聊无桥PFC 电路工作原理这个超级重要的话题呀！
哎呀呀，你知道吗？无桥PFC 电路在电力电子领域那可是有着相当关键的地位呢！它能大大提高电能的利用效率，让咱们的电器设备运行得更稳定、更节能！
那这无桥PFC 电路到底是怎么工作的呢？哇！其实呀，它通过一系列巧妙的电子元件组合和控制策略来实现功率因数校正的哟！
在传统的PFC 电路中，存在着一些能量损耗的问题，而无桥PFC 电路可就厉害了呀！它巧妙地减少了导通路径上的二极管数量，从而降低了导通损耗呢！
比如说，在正半周时，电流会按照特定的路径流动，嘿，这时候一些关键的元件就开始发挥作用啦！而到了负半周，又会有不同的元件参与进来，共同保证电路的高效运行呀！
你可能会问，那它具体是怎么控制电流和电压的呢？哎呀呀，这就涉及到复杂的控制算法和反馈机制啦！通过对输入电流和电压的实时监测，然后快速调整电路中的开关状态，从而达到理想的功率因数校正效果呢！
无桥PFC 电路的优点可不止降低损耗这么简单哟！它还能减少电磁干扰，提高整个系统的可靠性哇！
总之呢，无桥PFC 电路工作原理真的是超级复杂又超级厉害呀！它的出现为电力电子技术的发展带来了巨大的推动作用呢！怎么样，
是不是对它有了更深的了解啦？。

一种无乘法器的小功率PFC芯片电路设计_11_15

第一章绪论3和标准规范还不健全，选择此课题研究的目的和意义具有如下几点[1]：(1) 开关电源功率因数校正技术作为电源的一门新兴技术，它的作用和重要性已经得到广泛的认可，如何提高功率因数己成为当今电力电子界的研究热点。

(2) 提高功率因数可以减少输入电流的谐波成分，从而降低对其它设备的干扰。

(3) 提高功率因数是节省能源，提高电能质量保证电力系统安全稳定运行的要求。

(4) 针对谐波污染，国际己经制定了各种相关的标准和规定，以限制谐波的危害，净化电磁环境，如MIL-STD-1399,BELLCORE001089,IECS55-2,IEEE519等，其中IEC555-2标准自1994年起在欧盟国家全面实施，所有不符合此标准的用电装置不准在欧洲销售。

随着这些标准的强制执行，以及IC厂家的积极努力，推动了PFC技术的发展。

(5) 在用电设备中采用PFC来提高功率因数，提高效率，减少了电源整机成本，提高了可靠性，对于提高产品的竞争力具有十分重要的意义。

1.3国内外研究现状和发展趋势功率因数校正技术，经过了几十年的发展历程[1]。

为了提高AC/DC变换器输入端功率因数，人们最早采用无源校正技术，即采用电感和电容器构成的无源网络进行功率因数校正。

该技术电路简单、成本低、可靠性高、EMI小，但是存在许多缺点：尺寸、重量大，难以得到高功率因数(一般可提高到0.9左右)，输入谐波电流的抑制效果也不是好。

由于采用低频电感和电容进行输入滤波,工作性能与频率、负载变化及输入电压变化有关；电感和电容间有大的充放电电流等，因此它比较适用于功率小于300W、对体积和重量要求不高、价格敏感的应用场合。

进入70年代以后，随着功率半导体器件的发展[3]，开关变换器突飞猛进[4]，传统提高功率因数的方式越来越不能满足用电设备的需求，新的功率因素校正方式随之出现。

到了80年代，有源功率因数校正技术应运而生。

有源功率因数校正技术是功率因数校正与开关电源变换技术相结合的产物。

PFC电路设计

PFC电路设计2014.11.14duguqiubai1234@PFC意思是“功率因数校正”，功率因数表示有功功率与视在功率之间的关系，也就是有效功率除以视在功率的比值。

功率因数可以衡量电能被有效利用的程度，功率因数越大，表示电能利用率越高。

一、无功功率的产生如果负载是纯电阻性的，那么电流和电压的相位将始终保持一致，此时功率因数为1。

但电路中常常存在着电容和电感。

电容和电感是储能器件，这将使得电流和电压的相位不一致。

在图1中，对于某一负载，u(t ) , i(t ), P(t )分别是负载上的电压函数、电流函数和功率函数。

可以看出电流和电压相位不一致。

这将造成U * I > P。

(U、I、P分别是u(t ), i(t ), P(t )的有效值)图1电流和电压相位不一致，产生无功功率，无功功率对应的电流在电阻上产生热量，造成电能浪费。

同时无功功率造成电网电压波形畸变，影响其他用电设备的正常运行。

为提高功率因数，我们可以增加PFC电路。

二、PFC 电路设计2.1 PFC 电路基本原理如图2，G 表示0电势点。

U AG （t ）表示AG 两点间的电压函数，I （t ）表示流经AG 的环路电流函数（该电流既包括图2中的红色实线部分，也包括红色虚线部分）。

PFC 电路的作用是使电流函数的相位跟踪电压函数的相位，使得电流和电压同相位。

图2图2中的PFC 电路是一个Boost 电路。

通常Boost 功率电路的PFC 有三种工作模式：连续模式、临界模式和断续模式。

控制方式是输入电流跟踪输入电压。

其中连续模式指电感中的电流是连续的。

这种模式电流波动最小，效率最高。

FPC 电路可以采用MCU 编程控制，也可以采用专用芯片控制。

专用芯片方式电路简单可靠，不必花费时间编程，同时有供应商提供技术支持。

因此我们选择专用芯片方案。

2.2 确定输出电压U o输入电网电压一般都有一定的变化范围（U in ±Δ%），为了输入电流很好地跟踪输入电压，Boost 级的输出电压应当高于输入最高电压的峰值，输出电压一般是输入最高峰值电压的1.05~1.1倍。

一种无乘法器的CMOS PFC控制电路的开题报告

一种无乘法器的CMOS PFC控制电路的开题报告【开题报告】一种无乘法器的CMOS PFC控制电路一、选题背景随着现代电子技术的不断发展，电子设备在生产和使用中已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。

电子设备的普及带来了能源的浪费和环境污染等问题，因此在电子设备的设计中，节能和环保也变得越来越重要。

功率因素校正（PFC）是电力系统中一个重要的问题，它可以使设备的功率因数达到1，减少电能消耗和向电网中注入谐波的影响。

在电子设备的控制电路中，传统的PFC控制电路一般采用乘法器来进行控制和校正。

但是，乘法器在电路设计中的面积和功耗很大，对于高性能电子设备的设计是一种难以逾越的问题。

因此，开发一种无乘法器的CMOS PFC控制电路具有重要的理论和应用价值。

二、研究内容本次研究的目标是设计一种无乘法器的CMOS PFC控制电路。

具体研究内容包括以下几个方面：1. 对传统的PFC控制电路进行分析和研究，找出其中乘法器的作用和局限性。

2. 提出一种无乘法器的PFC控制电路方案，并进行电路设计和优化。

3. 模拟和验证电路的性能，比较其与传统PFC控制电路的性能差异。

4. 根据实验结果，对电路进行改进和优化，提高其性能和可靠性。

三、研究方法本次研究采用的研究方法主要包括以下几个方面：1. 理论研究和分析。

首先对传统PFC控制电路进行分析和研究，进一步寻找替代乘法器的方法。

2. 电路设计和模拟。

在理论基础上，设计无乘法器的PFC控制电路，利用Spice软件进行电路模拟和分析。

3. 电路优化和改进。

根据模拟结果，对电路进行优化和改进，提高其性能和可靠性。

4. 实验验证。

设计基于FPGA的PFC控制电路，通过实验验证电路的性能和可行性。

四、研究意义本次研究旨在提出一种无乘法器的CMOS PFC控制电路方案，具有以下几个方面的研究意义：1. 解决传统PFC控制电路中乘法器面积和功耗太大的问题。

2. 为电子设备的低功耗和环保提供一种新的解决方案。

不带乘法器的 crm pfc工作原理

不带乘法器的 crm pfc工作原理？
答：CRM PFC（功率因数校正）的工作原理可以简要描述如下：
1. 当交流电源电压在正半周时，二极管D1导通，D2截止，电感L的电流通过D1向负载供电，同时给电容C充电，储存能量。

2. 当交流电源电压在负半周时，二极管D1截止，D2导通，由电感L续流电流通过D2继续向负载供电，直到下一个周期开始。

这种CRM PFC电路不使用乘法器，而是采用了一种称为“临界导电模式”（CRM）的控制策略。

在CRM模式下，电感电流在每个开关周期结束时刚好下降到零，然后在下一个开关周期开始时重新上升。

这种控制方式可以实现较高的功率因数和较低的谐波失真。

另外，CRM PFC具有轻载时效率高、可靠性高等优点。

并且CRM PFC的开关频率变化范围小，有利于滤波器的设计。

无桥PFC方案原理及实例实用

0 2500
Preliminary EMI results (low line, 600W)
Still working on EMI improvement on HF range
Output Power (W)
Efficiency at high‐line input
99.5
200
99
180
98.5
160
98
140
97.5
120
eff
97
100
Ploss
96.5
80
96
60
95.5
40
95
20
94.5 0
500 1000 1500 2000 Output Power (W)
将Transphorm公司的无桥PFC板及LLC的演示板整合起来就得到97.5%以上效率的电源
Eff. (%)
POUT (W)
采用氮公镓方案的1000W 无桥 PFC电源的效率 99.2%
采用氮化镓的LLC电源效率 1000W 98.8%
2.4kW Totem Pole PFC using Tranphorm’s TPH3205WS(63mΩ) in TO247
Totem pole
99.1% 98.97% 98.84% 98.7% 98.57%
Totem pole with EMI filter and current sense
98.9% 98.77% 98.64% 98.5% 98.37%
频率越高体积越小
采用氮化镓实现全电源97.5%效率（AC‐DC 1000W)
产品的应用：氮化镓的无桥PFC
图腾PFC是一种最高效的无桥PFC，周边器件少。