5种无桥PFC

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无桥PFC电路说明

无桥P F C电路说明文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-氮化镓 (GaN)技术由于其出色的开关特性和不断提升的品质，近期逐渐得到了电力转换应用的青睐。

具有低寄生电容和零反向恢复的安全GaN可实现更高的开关频率和效率，从而为全新应用和拓扑选项打开了大门。

连续传导模式 (CCM)图腾柱PFC就是一个得益于GaN优点的拓扑。

与通常使用的双升压无桥PFC拓扑相比，CCM图腾柱无桥PFC能够使半导体开关和升压电感器的数量减半，同时又能将峰值效率推升到95%以上。

本文分析了AC交叉区域内出现电流尖峰的根本原因，并给出了相应的解决方案。

一个750W图腾柱PFC原型机被构造成具有集成栅极驱动器的安全GaN，并且展示出性能方面的提升。

关键字—GaN；PFC；图腾柱；数字控制I.?简介当按下智能手机上的一个按钮时，这个手机会触发一个巨大的通信网络，并且连接到数千英里之外的数据中心。

承载通信数据时的功耗是不可见的，而又大大超过了人们的想象。

世界信息通信技术 (ICT) 生态系统的总体功耗正在接近全球发电量的10% [1]。

单单一个数据中心，比如说位于北卡罗来纳州的脸谱公司的数据中心，耗电量即达到40MW。

另外还有两个位于美国内华达州和中国重庆的200MW数据中心正在建设当中。

随着数据存储和通信网络的快速增长，持续运行电力系统的效率变得越来越重要。

现在比以前任何时候都需要对效率进行空前的改进与提升。

几乎所有ICT生态系统的能耗都转换自AC。

AC输入首先被整流，然后被升压至一个预稳压电平。

下游的DC/DC转换器将电压转换为一个隔离式48V或24V电压，作为电信无线系统的电源，以及存储器和处理器的内核电压。

随着MOSFET技术的兴起和发展，电力转换效率在过去三十年间得到大幅提升。

自2007年生效以来，Energy Star（能源之星）80 PLUS效率评价技术规范 [2] 将针对AC/DC整流器的效率等级从黄金级增加到更高的白金级，并且不断提高到钛金级。

无桥PFC

(PFC)电路成为人们注意的焦点。

设计人员去掉了转换器输入端的常规桥式整流电路,可以减少开关损耗,进一步提高效率。

在这样的电路中,不存在由于导通损耗而降低效率的问题,且设计比较简单,需要的元件数量较少。

1没有使用桥式整流电路的电路2 OCC PFC控制电路3 常规电路和无桥式整流的电路的效率PFC电路有一些难点。

如图所示,电路的输入端没有二极管组成的桥式整流电路,而是在交流输入边有个升压电感器。

在这个电路中,输出和输入并无直接的连接,于是就存在输入电压的感测、电流的感测和电磁干扰噪音等问题。

特别是,由于升压电感器放在交流输入这边,因此很难感测作为输入的电网交流电压和电感器上的电流。

1所示的没有使用桥式电路的整流器的工作原理。

升压电感器分成两半,形成升压电路。

输出电路由个晶体管和个二极管组成。

在交流电网电压的每一个半周中,其中一个起有源开关的作用,而另一个就起二极管的简单作用。

在这对晶体管中,处于工作状态的那个晶体管,与一个二极管和输入电感器一起,组成升压转换器。

输入电流由升压转换器来控制,随着输入电压而变化。

(OCC)方法PFC电路,最常用的是平均电流控制和峰值电流控制,它们都是使用模拟乘法器的技术。

最近,设计人员开始探讨其他的技术,其中包括单周控制的方法,如图所示。

OCC控制方法就很有优势。

使用输出电压和电感器中的电流峰值来计算前后衔接的每个周期的占空比,所以,在使用方法时,需要的所有信息是从直流母线电压和电流那里得到的,不需要感测交流电网的电压,从而最大限度地提高了功率因数。

而且,占空比控制着升压电路输入和输出之间的关系,电感器中的电流峰值可以自动地跟随输入电压的波形,这样就实现了功率因数校正的功能。

由于所有必要的信息都是从电感器中的电流峰值和电压输出那里得到的,因此不需要感测输入电压。

(EMI)的特性一般与功率级的结构有关。

对于常规的,输出的地总是通过桥式整流器与输入电网相连,引起共模噪音的唯一寄生电容是晶体管的漏极与地之间的寄生电容。

无桥PFC电路说明

氮化镓 (GaN)技术由于其出色的开关特性和不断提升的品质，近期逐渐得到了电力转换应用的青睐。

具有低寄生电容和零反向恢复的安全GaN可实现更高的开关频率和效率，从而为全新应用和拓扑选项打开了大门。

连续传导模式 (CCM)图腾柱PFC就是一个得益于GaN优点的拓扑。

与通常使用的双升压无桥PFC拓扑相比，CCM图腾柱无桥PFC能够使半导体开关和升压电感器的数量减半，同时又能将峰值效率推升到95%以上。

本文分析了AC 交叉区域内出现电流尖峰的根本原因，并给出了相应的解决方案。

一个750W图腾柱PFC原型机被构造成具有集成栅极驱动器的安全GaN，并且展示出性能方面的提升。

关键字—GaN；PFC；图腾柱；数字控制I. 简介当按下智能手机上的一个按钮时，这个手机会触发一个巨大的通信网络，并且连接到数千英里之外的数据中心。

承载通信数据时的功耗是不可见的，而又大大超过了人们的想象。

世界信息通信技术 (ICT) 生态系统的总体功耗正在接近全球发电量的10% [1]。

单单一个数据中心，比如说位于北卡罗来纳州的脸谱公司的数据中心，耗电量即达到40MW。

另外还有两个位于美国内华达州和中国重庆的200MW数据中心正在建设当中。

随着数据存储和通信网络的快速增长，持续运行电力系统的效率变得越来越重要。

现在比以前任何时候都需要对效率进行空前的改进与提升。

几乎所有ICT生态系统的能耗都转换自AC。

AC输入首先被整流，然后被升压至一个预稳压电平。

下游的DC/DC 转换器将电压转换为一个隔离式48V或24V电压，作为电信无线系统的电源，以及存储器和处理器的内核电压。

随着MOSFET技术的兴起和发展，电力转换效率在过去三十年间得到大幅提升。

然而，由于MOSFET的性能限制，以及与钛金级效率要求有关的重大设计挑战，效率的改进与提升正在变慢。

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。

无桥pfc恒流工作

无桥pfc恒流工作
PFC（功率因数校正）是一种用于改善电气设备的功率因数的技术。

无桥PFC（无桥整流功率因数校正）是一种特定的PFC技术，
它通过使用无桥整流电路来实现功率因数校正。

无桥PFC通常应用
于交流-直流变换器中，以提高系统的功率因数和效率。

无桥PFC工作的原理是利用电容器和电感器来调整电流和电压
的相位，以使电路中的功率因数接近1。

这样可以减少电网对于设
备的负载，减少能耗浪费，并且有助于减少对电网的干扰。

在无桥PFC中，电流的控制是通过调整开关管的导通角度来实
现的。

通过精确控制开关管的导通时间，可以实现对电流波形的调整，从而实现功率因数校正。

无桥PFC技术的优点包括提高系统的功率因数，减少谐波干扰，提高电网利用率，降低能耗成本，延长设备寿命等。

然而，无桥
PFC技术也面临着成本较高、设计复杂、对元器件要求高等挑战。

总的来说，无桥PFC技术是一种重要的功率因数校正技术，通
过调整电流和电压的相位来改善电气设备的功率因数，从而提高系
统的效率和稳定性。

通过合理的设计和应用，可以实现节能减排、提高设备性能的目的。

无桥PFC方案原理及实例实用

无桥PFC电路原理及应用实例PFC + LLC 原理图效率99.4% Totem-pole PFC, bridgeless PFC Totem pole PFC, Totem pole boostTPH3006PS TPH3206PS TPH3002PS TPH3202PS TPH3205WS TPH3206LD TPH3202LD产品的应用：氮化镓的无桥PFC /Totem Pole PFC用FET代替整流桥同时实现高效PFC功能• • 传统用的无桥需要2MOSFET，2电感，2碳化硅二极管（D1,D2)才能实现高效率采用氮化镓的图腾无桥PFC只要一个电感，2个氮化镓MOS,另D1,D2可以用二极管也可以从等同内阻的硅MOSFET以实现更高效率就现阶段氮化镓无桥的方案已比传统的低了（传统的会用上两个高碳货硅二极管及多用一个电感）同时因氮化镓适合高频。

采用氮化镓高频化的无桥PFC后，体积大大变小，综合成本更有优势/效率依然很高传统Dual‐boost无桥PFCPFC••氮化镓的图腾无桥 PFC此设计是利用氮化镓体内二极管超低的反向恢复特性来实现高效低成本。

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。

将高频开关的Q1,Q2换成氮化镓FET以实现高效的 CCM操作 1000W的氮化镓无桥PFC 效率达99.2%以上230V:400V boost Totem pole Totem pole with EMI filter and current sense50kHz 100kHz 150kHz 200kHz 250kHz99.16% 99.03%99.1% 98.97% 98.84% 98.7% 98.57%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)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 TO247Cost-effective 5mΩ resistor for current sensing and control 100KHz switching frequency, with peak eff of 98.8% at high line inputEfficiency at low‐line input99.5 99 98.5 98Efficiency(%)eff PlossEfficiency at high‐line input200 180 160 140Efficiency(%)99.5 99 98.5 98 97.5 97 96.5 96 95.5 95 94.5 0 500 1000 1500 Output Power (W) 2000Ploss200 180 160 140effLoss(W)97 96.5 96 95.5 95 94.5 0 200100 80 60 40 20 0 400 600 800 1000 1200 1400 Output Power (W)100 80 60 40 20 0 2500Loss(W)97.5120120Preliminary EMI results (low line, 600W)Still working on EMI improvement on HF range。

无桥BoostPFC电路的主要参数设计

的电容就能满足。当负载发生变化时，直流电压也发
生波动，要使在整流器的惯性环节延迟时间内将直
流电压维持在限定范围内，要并接大的电容，同时电
容值还与负载的大小、输出纹波电压和维持时间 Δt
等因数有关。一般取 Δt=15~50ms。即
C0=
2PoΔt
22
Vo-Vo（min）
=
2×400×24×10-3 4002-3002
关键词：无桥；PFC 电路；单周期控制
中图分类号：TM13
文献标识码：A
文章编号：1673－4823(2009)01－0111-05
PFC（Power Factor Corrector）电路[1]的作用是有效降低电源的电流谐波，改善输入电流的波形与相角，在系统输入端产生与输入电压同相位的近似正弦波电流，达到提高功率因数，减少开关电源对外部电网干扰的目的。
（7）计算可得，即
V = sense（max）
VREF×（1-K） GDC
=
7×（1-0.699） 2.5
=0.8428V
（7）
其中直流增益 GDC=2.5，VREF=7V
I =I + L（PK）max i（pk）max
ΔIL 2
=7+
1.4 2
=7.7A
（8）
由式（2）、（3）可知 Ii（pk）max=7A，ΔIL=1.4A
在实际应用中，PFC 电路一般采用 Boost 结构，与二极管桥式整流电路组成传统的有源功率因数校正电路，通过调节电流信号的平均幅度来控制输出电压。它由四个慢速恢复二极管构成的输入整流桥，当大功率 PFC 低电压输入的时候，输入电流非常大，这些二极管的功率损耗也相当大。因此，在这基础上引申出所谓的无桥 PFC 电路[2]。它由两只电感、两只功率 MOSFET、两只快恢复二极管组成，分别工作在各 50%的半周期，由两个 MOSFET 替换原来的两个二极管作为升压开关，从而提高效率。但是，无桥 PFC 电路的干扰较难处理，需要单独设置电流检测变压器；同时，输入和输出没有共地点，给输入电压的检测带来麻烦。针对这些要求，近年来新推出的单周期控制技术的芯片，如英飞凌的 ICE2PCS01、IR 的 IR1150S 芯片等，不需要输入电压的检测环节，非常适合用作无桥 PFC 电路的控制芯片。

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？。

无桥pfc工作原理

无桥pfc工作原理
x
无桥PFC工作原理
无桥PFC(Power Factor Correction)是指一种技术，广泛应用于电源电路，用来提高电源的功率因数(PFC)。

它通过调节电源的电流以得到更好的效果，以改善传统电源的功率因数。

无桥PFC电路的原理是：它可以把同时发生在电源负载上的电压和电流调整成一致，从而改善功率因数。

无桥PFC电路包括滤波器、反馈电路、电流控制器以及驱动器。

滤波器将反馈电压与输入电压相比较，以确定电流控制器调整的电流水平。

反馈电路使用一个电流检测电阻器来实现检测反馈电流的功能，反馈电路的输出电压随着反馈电流的变化而变化，以控制驱动器的输出电流。

电流控制器是无桥PFC的核心部分，它可以对电源的电流进行控制，使其保持与电压相一致。

驱动器将电流控制器控制的电流转换成电压，以驱动负载。

无桥PFC电路的主要优点是减少了被动元件的使用，降低了电源系统的成本，提高了电源的效率，改善了功率因数，改进了电源的稳定性，减少了谐波噪声。

它还可以提供更高的输出电压，从而改善负载的工作性能。

- 1 -。

无桥PFC电路说明

氮化镓 (GaN)技术由于其出色得开关特性与不断提升得品质,近期逐渐得到了电力转换应用得青睐。

具有低寄生电容与零反向恢复得安全GaN可实现更高得开关频率与效率,从而为全新应用与拓扑选项打开了大门。

连续传导模式(CCM)图腾柱PFC就就是一个得益于GaN优点得拓扑。

与通常使用得双升压无桥PFC拓扑相比,CCM图腾柱无桥PFC能够使半导体开关与升压电感器得数量减半,同时又能将峰值效率推升到95%以上。

本文分析了AC交叉区域内出现电流尖峰得根本原因,并给出了相应得解决方案。

一个750W图腾柱PFC原型机被构造成具有集成栅极驱动器得安全GaN,并且展示出性能方面得提升。

关键字—GaN;PFC;图腾柱;数字控制I、简介当按下智能手机上得一个按钮时,这个手机会触发一个巨大得通信网络,并且连接到数千英里之外得数据中心。

承载通信数据时得功耗就是不可见得,而又大大超过了人们得想象。

世界信息通信技术 (ICT) 生态系统得总体功耗正在接近全球发电量得10% [1]。

单单一个数据中心,比如说位于北卡罗来纳州得脸谱公司得数据中心,耗电量即达到40MW。

另外还有两个位于美国内华达州与中国重庆得200MW数据中心正在建设当中。

随着数据存储与通信网络得快速增长,持续运行电力系统得效率变得越来越重要。

现在比以前任何时候都需要对效率进行空前得改进与提升。

bYomY。

几乎所有ICT生态系统得能耗都转换自AC。

AC输入首先被整流,然后被升压至一个预稳压电平。

下游得DC/DC 转换器将电压转换为一个隔离式48V或24V电压,作为电信无线系统得电源,以及存储器与处理器得内核电压。

随着MOSFET技术得兴起与发展,电力转换效率在过去三十年间得到大幅提升。

自2007年生效以来,Energy Star(能源之星)80 PLUS效率评价技术规范 [2] 将针对AC/DC整流器得效率等级从黄金级增加到更高得白金级,并且不断提高到钛金级。

然而,由于MOSFET得性能限制,以及与钛金级效率要求有关得重大设计挑战,效率得改进与提升正在变慢。

新型无桥单相PFC变换器

0 ! ∃%
式中Π Φ
,
Ν
冷
, 模式∃
二一Π 1
凡!
,Μ
。
1 Π 劝
;
凡
,
其中尺为电感电流检
测电阻可以得
对于单周的前沿控制方程
在试兀
Σ 3 Σ
兀时刻开关都断开
Ν
到方程
凡
− !%
4 ) Π
一Π 一 1
, Π
单周前沿控制的波形图如图所示
Ζ
Ψ
&%
亘卜试% 沈价
,
电感7 0有
7 Π
0 !%
电路在开关 Η 和 Η 关断时电流的流向
,
。
) Π
。
是通过 Θ ? ς 的体二极管流回电网属于单向流 8 Ω 动因此可以引出单周的前沿控制方式功率因数校正的目的是使输入电流 ) 跟随输 4 , 入电压、
、
。
( 7 ) 是浮充电感电流
,
一
电感 7 Ι
。
开关 < Ι 和二极管
,
: Χ
∃
构成有
电路 ! / 7 %
,
其电路见图
、
,
。
图中 / 由浮充电容 7
,
源浮充平台
为了简化分析
,
假设在一定连续周
一个工作在有源开关
, ,
Η
、
浮充电感乌有源开关 < Ι 和二极管 Χ 组成 :

5种无桥PFC

这里有六种无桥PFC，分别是:标准无桥PFC这种PFC在正负半周的时候, 两个管子一个续流一个充当高频开关这种拓扑的优点是使用功率元件比较少, 两个管子可以一起驱动，这简化了驱动电路的设计，同时让直接使用传统APFC的控制芯片成为可能.但它同时存在几个问题, 电流流向复杂而且不共地，电流采样困难，有较大的共模干扰因此输入滤波器要仔细设计针对头一个问题, ST公司和IR公司的一些应用文档中已经比较详细的介绍了两种比较可行的采用互感器的方法双Boost无桥PFC这种拓扑由标准无桥PFC改良而来，增加了D3和D4作为低频电流的回路, S1和S2只作为高频开关而不参与低频续流同标准无桥PFC，S1和S2能同时驱动，而在两个低频二极管D3和D4之后插入取样电阻又可以像普通PFC简单地传感电流同时这种拓扑具有更低的工模电流但是这种拓扑必须使用两个电感, 电流流向有不确定性, 低频二极管和mos的体二极管可能同时导通，增加了不稳定因素双向开关无桥PFCS1和S2组成了双向开关, 他们可以同时驱动, 采用电流互感器可以很容易的检测电流, D1和D3为超快恢复二极管，D2和D4可以采用低频二极管缺点在于整个电路的电势相对于大地都在剧烈变化，会产生比标准无桥PFC更严重的EMC问题，输出电压无法直接采样，需要隔离采样(使用光耦，但是会增加复杂度）图腾柱PFC由标准无桥PFC演化而来，但是原理稍微改变D1和D2为低频二极管，S1和S2的体二极管提供高频整流开关作用这种电路具有较低的EMI，使用元件较少, 设计可以很紧凑但是S1和S2需要使用不同的驱动信号, 工频周期不同信号也不一样, 增加了控制的复杂性，S2不容易驱动（可以尝试IR2110等自举驱动芯片）S1和S2如果采用mos，mos的体二极管恢复较慢(通常数百ns)会产生较大的电流倒灌脉冲, 引起很大的损耗，足以抵消无桥低损耗的优势S1和S2如果采用IGBT，虽然其体二极管的性能没问题, 但是其导通压降比较大，也会产生很高的损耗，尤其是在低电压输入的情况下现在有一些国外公司在研制GaN和SiC高性能开关管，开关速度极快, 没有体二极管反向恢复问题, 这些技术尚在研发中, 现在是在市场上见不到这些产品的。

无桥pfc工作原理

无桥PFC如何实现高效稳定的电源控制
无桥PFC技术（Bridgeless Power Factor Correction）是一种流行的电源控制技术，其工作原理基于负载平衡和零电流开关。

当电源电压高于输出电压时，无桥PFC技术将电源电压分割为两部分，使其在两个MOSFET之间进行开关，并将电流平衡到两个立即交替的电感上。

如果输出电压低于电源电压，PFC控制器将保持开启状态，以确保满足最小负载要求。

无桥PFC技术实现了高效、稳定、低失真的电源控制，能有效地提高电源的质量和稳定性。

在采用无桥PFC技术的电源上，输出波形的失真显著降低，能有效地减少电源对其他电子元器件的干扰。

总之，无桥PFC技术是当今电源控制的重要发展方向，将在未来的电源控制领域发挥越来越重要的作用。

无桥交错式pfc电路

无桥交错式pfc电路无桥交错式PFC电路是一种用于改善电力因数的电路，它采用了无桥交错式拓扑结构。

在传统的桥式PFC电路中，由于使用了桥式整流器，会产生二次谐波，导致电力因数较低。

而无桥交错式PFC电路通过改变整流方式，有效降低了谐波含量，提高了电力因数。

无桥交错式PFC电路的基本原理是通过交错的输入电压和交错的输出电流来减小功率因数。

在该电路中，采用两个交错的开关，分别连接到两个并联的电感上。

当输入电压为正时，一个开关导通，通过对应的电感和电容进行充电；当输入电压为负时，另一个开关导通，通过另一个电感和电容进行充电。

这样交错的操作可以减小电流的脉动，从而减小谐波含量。

无桥交错式PFC电路的工作原理与传统桥式PFC电路相比有所不同。

在传统桥式PFC电路中，四个开关分别控制两个电感和两个电容的充电和放电，这样会导致电流的脉动增大，谐波含量较高。

而无桥交错式PFC电路通过交错的操作，将两个开关分别连接到两个电感上，使得电流的脉动减小，谐波含量降低。

同时，无桥交错式PFC 电路还可以减小开关损耗，提高系统效率。

无桥交错式PFC电路的设计需要考虑一些关键参数，如开关频率、电感和电容的数值、电路的效率等。

开关频率的选择需要考虑到电感和电容的响应时间，以及系统的功率需求。

电感和电容的数值需要根据输入电压的大小和电路的功率来确定，以保证电路正常工作并具有良好的电力因数校正效果。

电路的效率则受到开关损耗、电感和电容的损耗以及其他器件的损耗等因素的影响。

无桥交错式PFC电路在电力因数校正方面具有明显的优势。

通过合理的电路设计和参数选择，可以实现电力因数的显著提高，减小谐波含量，提高系统效率。

此外，无桥交错式PFC电路还可以减小电流的脉动，减少对其他设备的干扰。

因此，在许多应用中，无桥交错式PFC电路被广泛采用。

无桥交错式PFC电路是一种用于改善电力因数的电路，采用了交错的开关操作和交错的输入输出方式，通过减小电流脉动和降低谐波含量来提高电力因数。

PFC简介

百科名片PFC的英文全称为“Power Factor Correction”，意思是“功率因数校正”，功率因数指的是有效功率与总耗电量(视在功率)之间的关系，也就是有效功率除以总耗电量(视在功率)的比值。

基本上功率因素可以衡量电力被有效利用的程度，当功率因素值越大，代表其电力利用率越高。

一、功率因数校正计算机开关电源是一种电容输入型电路，其电流和电压之间的相位差会造成交换功率的损失，此时便需要PFC电路提高功率因数。

目前的PFC有两种，一种为被动式PFC（也称无源PFC）和主动式PFC（也称有源式PFC）。

1. 被动式PFC被动式PFC一般分“电感补偿式”和“填谷电路式(Valley Fill Circuit)”“电感补偿方法”是使交流输入的基波电流与电压之间相位差减小来提高功率因数，被动式PFC包括静音式被动PFC和非静音式被动PFC。

被动式PFC的功率因数只能达到0.7～0.8，它一般在高压滤波电容附近。

“填谷电路式”属于一种新型无源功率因数校正电路，其特点是利用整流桥后面的填谷电路来大幅度增加整流管的导通角，通过填平谷点，使输入电流从尖峰脉冲变为接近于正弦波的波形，将功率因数提高到0.9左右，显著降低总谐波失真。

与传统的电感式无源功率因数校正电路相比，其优点是电路简单，功率因数补偿效果显著，并且在输入电路中不需要使用体积大重量沉的大电感器。

2. 主动式PFC而主动式PFC则由电感电容及电子元器件组成，体积小、通过专用IC去调整电流的波形，对电流电压间的相位差进行补偿。

主动式PFC可以达到较高的功率因数──通常可达98%以上，但成本也相对较高。

此外，主动式PFC还可用作辅助电源，因此在使用主动式PFC电路中，往往不需要待机变压器，而且主动式PFC输出直流电压的纹波很小，这种电源不必采用很大容量的滤波电容。

1）PFC主电路原理图图PFC主电路原理图如图所示的无损吸收PFC主电路的原理图。

图中B1为整流桥，L1为PFC升压电感，D1为隔直二极管，S1为开关管，C1，C2，D2，D3和D4，L2组成无损吸收网路，C3为输出滤波电容。

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
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。
将高频开关的Q1,Q2换成氮化镓FET以实现高效的 CCM操作
1000W的氮化镓无桥PFC 效率达99.2%以上
50kHz 100kHz 150kHz 200kHz 250kHz
230V:400V boost
99.16% 99.03%
传统Dual‐boost无桥PFCPFC
• 就现阶段氮化镓无桥的方案已比传统的低了（传统的会用上两个高碳货硅二极管及多用一个电感）
• 同时因氮化镓适合高频。采用氮化镓高频化的无桥PFC后，体积大大变小，综合
成本更有优势/效率依然很高
氮化镓的图腾无桥 PFC
此设计是利用氮化镓体内二极管超低的反向恢复特性来实现高效低成本。
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)
Efficiency(%) Loss(W)
Efficiency at low‐line input
99.5
200
99
180
98.5
eff
160
98
Ploss
140

浅析6种无桥PFC电路的区别

浅析6种无桥PFC电路的区别
PFC是一种解决传统AC整流电路引起的电网污染问题的电路。

常规整流滤波电路的整流桥只有在输入正弦波电压接近峰值时才会导通，因此导致了输入电流程严重非正弦性，导致输入产生了大量谐波电流成份，降低了电网的利用率同时有潜在的干扰其他电器的可能。

PFC电路通过对输入AC电流进行’整形’，使输入电流为近似和输入电压同相位的正弦波，达到了输入功率接近1的可能。

常用的PFC电路均为Boost升压拓扑，根据Boost拓扑在不同工作模式(DCM\BCM\CCM)下的特性不同，控制方法可以分为3种。

BCM和CCM采用的较多，BCM为变频控制，可以实现零电压开启(降低开通损耗)，但是较高的开关管有效电流限制了它只能在中小功率的场合，大功率场合是CCM 的天下。

对于CCM的PFC，主要问题是二极管的反向恢复问题，在反向恢复期间产生的大反向电流会产生额外的损耗还有潜在干扰电路的风险。

具体可以通过增加RC电路(有损)或者ZVT技术(无损，但是比较复杂)进行解决，这里暂时不进行讨论。

由于PFC通常被设计成宽电压输入模式(85-265V输入)，在低输入电压时输入电流会比较大，当输出功率比较大时，各功率器件尤其是输入整流桥的电流压力和散热压力尤为明显。

如下图：
当开关管开通时，电流会经过2个低速整流二极管，1个mos管，当开关管关闭的时候，电流会经过2个低速整流管和1个快恢复二极管。

对于110V情况下输出1500W的PFC来说，整流桥损耗可达30W左右，。