pfc电源电路原理图
功率因数校正电路(pfc)电路工作原理及应用
功率因数校正(英文缩写是PFC)是目前比较流行的一个专业术语。
PFC 是在20世纪80年代发展起来的一项新技术，其背景源于离线开关电源的迅速发展和荧光灯交流电子镇流器的广泛应用。
PFC 电路的作用不仅仅是提高线路或系统的功率因数，更重要的是可以解决电磁干扰(EMI)和电磁兼容(EMC)问题。
线路功率因数降低的原因及危害 导致功率因数降低的原因有两个，一个是线路电压与电流之间的相位角中，另一个是电流或电压的波形失真。
前一个原因人们是比较熟悉的。
而后者在电工学等书籍中却从未涉及。
功率因数(PF)定义为有功功率(P)与视在功率(S)之比值，即PF=P/S 。
对于线路电压和电流均为正弦波波形并且二者相位角Φ时，功率因数PF 即为COS Φ。
由于很多家用电器(如排风扇、抽油烟机等)和电气设备是既有电阻又有电抗的阻抗负载，所以才会存在着电压与电流之间的相位角Φ。
这类电感性负载的功率因数都较低(一般为0.5-0.6)，说明交流(AC)电源设备的额定容量不能充分利用，输出大量的无功功率，致使输电效率降低。
为提高负载功率因数，往往采取补偿措施。
最简单的方法是在电感性负载两端并联电容器，这种方法称为并联补偿。
PFC 方案完全不同于传统的“功率因数补偿”，它是针对非正弦电流波形而采取的提高线路功率因数、迫使AC 线路电流追踪电压波形的瞬时变化轨迹，并使电流与电压保持同相位，使系统呈纯电阻性的技术措施。
长期以来，像开关型电源和电子镇流器等产品，都是采用桥式整流和大容量电容滤波电路来实现AC-DC 转换的。
由于滤波电容的充、放电作用，在其两端的直流电压出现略呈锯齿波的纹波。
滤波电容上电压的最小值远非为零，与其最大值(纹波峰值)相差并不多。
根据桥式整流二极管的单向导电性，只有在AC 线路电压瞬时值高于滤波电容上的电压时，整流二极管才会因正向偏置而导通，而当AC 输入电压瞬时值低于滤波电容上的电压时，整流二极管因反向偏置而截止。
第8章PFC原理及设计实例
第8章PFC原理及设计实例
PFC (Power Factor Correction) 是一种用来提高电力系统功率因数的技术。
功率因数是指电流和电压之间的相位差，用来衡量电能有效利用的程度。
功率因数为1意味着电流和电压完全同相位，实际上就是全部的电能被有效利用，没有能量浪费。
而功率因数小于1则表示有一部分电能被浪费。
PFC技术的目标是使功率因数尽可能地接近于1，减少能量的浪费。
PFC电路一般采用开关电容器，通过调整电感使电流和电压保持同相位，达到功率因数的提高。
PFC技术用于各种电力系统，比如电源适配器、电机驱动器、照明系统等。
PFC的设计实例可以参考以下情况：以一个电源适配器为例。
电源适配器是将交流电转换为直流电的设备，常用于电子产品如笔记本电脑、手机等。
在没有PFC的情况下，电源适配器的功率因数可能很低，导致能量的浪费和电网的压力增加。
在设计PFC电路时，首先需要选择适当的拓扑结构，常见的有Boost 拓扑、Flyback拓扑等。
然后，需要根据输入电压和输出功率来选择适合的电感、电容和开关管的参数。
此外，还需要根据具体需求选择合适的控制策略，如连续导通模式和断续导通模式。
在实际应用中，PFC电路还需要考虑到潜在的电磁干扰和过冲问题。
为了解决这些问题，可以采用滤波器和过压保护电路等措施。
总而言之，PFC技术是提高电力系统效率、减少功耗的重要手段。
设计PFC电路需要考虑电路结构、元件选择和控制策略等因素，以满足实际
需求。
PFC的应用可以在各种电力系统中实现，从而提高电能利用率，减少能源浪费。
pfc电路原理
pfc电路原理
PFC（Power Factor Correction，功率因数校正）电路是一种用
于改善电力系统功率因数的电路。
它通过控制输入电流的相位和振幅，使其与输入电压同相且接近正弦波，从而有效提高电力系统的功率因数。
PFC电路通常由三个主要部分组成：整流器、电容器和控制电路。
整流器将交流电源的电流转换成直流电流，并通过电容器存储能量。
控制电路对电容器的充电和放电进行控制，使得电容器的电流与输入电压同相且接近正弦波。
在PFC电路中，功率因数是衡量系统电能利用效率的参数。
功率因数的范围介于0和1之间，数值越接近1，说明设备对
电能的利用效率越高。
如果功率因数低于0.9，说明系统存在
着功率因数不足的问题，需要通过使用PFC电路来进行校正。
PFC电路的工作原理是通过控制开关装置（例如MOSFET）
的导通和截止来调整电流的相位和振幅。
当输入电压为正时，开关装置导通，电容器开始充电，使得电流与输入电压同相。
当输入电压为负时，开关装置截止，电容器开始放电，使得电流与输入电压反相。
通过这样的控制，PFC电路能够实现电流的同相性和谐波的减少，从而提高功率因数。
PFC电路的应用范围非常广泛，例如家用电器、电动工具和电子设备等。
通过使用PFC电路，可以显著改善电力系统的功
率因数，减少潜在的功率损耗，提高能源利用效率，保护电力设备并减少对电网的负荷影响。
PFC电路
2.2 2.2 Boost Boost 型PFC 电路的电路的原理结构原理结构原理结构单相Boost 型PFC 电路结构如图2-1所示，它包含有一个全桥整流电路和一个Boost 升压电路。
与其他拓扑相比，其主要特点为：1)输入电感电流即为电源输入电流，便于电流控制，非常适用于PFC ；2)结构简单，效率高；3)输入电流工作于连续状态，EMI 干扰小；4)驱动电路简单，无需与主电路隔离。
图2-1 Boost 型PFC 主电路Fig. 2-1 Boost power factor correction converter电路的工作原理为：当开关管S 导通，则快恢复二极管D 反向截止，输入电压通过整流桥后加在输入电感L 上，电感电流上升，上升速度与输入电压成正比；当开关管S 截止，则D 导通，电感L 通过二极管放电，放电速度与输出电压和输入电压之差成正比。
单相Boost 型PFC 电路最大的优点在于它的输入电感上。
根据电感具有电流不可突变的特性，当输入电感工作在CCM 模式下时，输入电流开关纹波最小，输入滤波器的设计将非常简洁经济，从而大大降低了在输入侧EMI 设计方面的难度。
通过对开关管S 进行PWM 调制，使得输入电流波形跟随输入电压波形，实现单位功率因数。
如图2-2所示。
图2-2 输入电压和电感电流波形Fig. 2-2 Waveforms of input voltage and inductor current2.2.33 平均电流模式控制平均电流模式控制的的PFC 数学模型平均电流模式的特点是对噪声不敏感，能较好的兼顾处理连续模式与非连续模式下的输入电流波形质量，且对轻重载都能实现不错的的功率因数，因此大部分的PFC 控制方式都采用平均电流模式。
采用平均电流模式控制的Boost 型PFC 电路如图2-3所示[35]。
控制电路主要由电流环、电压环及乘法器组成。
其中，电压环和电流环的设计是整个PFC 电路的核心。
pfc电路工作原理详解
pfc电路工作原理详解PFC（Power Factor Correction，功率因素校正）是一种传统电源技术，它能有效减少电路系统中的有害消耗和负载电流波动，以节省电力和改善稳定性&&质量。
为此，PFC电路能检测当前负载以及调节输入电源的电流。
PFC电路使用半桥或全桥驱动器来把施加在电路输入端的直流电压调整为变频器需求的电压，并且实现对电阻负载进行频率变换。
它将电压输出的频率变成普通的变频器驱动，很好的解决负载变化大的问题。
根据PFC电路要求，输出电压需要恒定，因此，输入电流也应该稳定。
当负载发生变化时，PFC电路会自动调整输入电流，以保持定义的输出电压装置不变，这也保证了功率因素的稳定。
PFC电路的主要功能是实现电压的反馈。
当检测到输出电压的变化时，控制器会根据所设定的阈值和反馈算法来调节输入电源的电流和功率，以便维持输入电压的稳定，也就是功率因素的恰当控制。
由于PFC电路具有自动调整电流负载的功能，能够有效节省电源输出，具有较高的稳定性，减少环境对电路系统的影响，从而变频器的工作性能也会得到改善。
PFC电路使用半桥/全桥驱动器来将电压进行变换，并且输出变频需求的电流。
随着功率或负载发生变化，电流反馈器会对输入电压进行调节，以维护功率因素的恰当控制，减少输入的电能消耗，从而改善工作质量。
总的来说，PFC电路是一种电源技术，它是使用半桥/全桥驱动器把施加在电路输入端的直流电压调整为变频驱动的需求电压，利用反馈机制进行调节，以维持有效的功率因数输出以及减少有害消耗。
PFC电路不仅具有有效节省电源能量和调节负载电流波动的优点，而且还可以提高灵敏度、抑制电路系统的抖动、提高产品质量，升级变频器的运行质量，取得极大的实际效益，是当今许多系统的必备元件之一。
PFC电路的基本结构和工作原理
PFC电路的基本结构和工作原理上图为未加入PFC电路的整流电路的原理方框图，下图为工作波形。
由以上分析我们可以看出．未加入PFC电路的整流电路稳定工作以后，只有在市电电压的正负峰值附近二极管才导通，产生脉冲电流。
造成离线电源功率因数降低的原因在于电流的导通角太小，在半个周期内远远小于180°，提高功率因数就要设法使电流的波形在整个周期内追踪电压的波形。
既然造成导通角太小的原因是整流器后面接人的大容量滤波电容，有源PFC电路基本思想就是在整流器和大容量滤波电容之间加入一级初级调整，把两者进行隔离，此PFC初级调整变换器输出一个基本稳定的DC电压，同时其输入电流能按照和市电一样的正弦规律变化。
下图所示电路为加入PFC电路的基本结构和工作原理。
通过比较，我们可以比较明确看出PFC 电路在电源电路结构中的位置和作用。
尽管PFC电路的具体形式繁多，不尽相同，工作模式也不一样（CCM电流连续型、DCM不连续型、CRM临界型），但基本的结构大同小异，大部分都是采用升压的boost拓扑结构，因为这种电路形式优点比较多。
这也是一种典型的升压开关电路，基本的思想就是前面说的把整流电路和大滤波电容分割，通过控制PFC开关管的导通使输入电流能跟踪输入电压的变化。
工作原理并不复杂，彻底搞清楚这个基本电路的原理，就能触类旁通，给独立分析电路打下基础。
在这个电路中．PFC电感L在MOS开关管0导通时储存能量，在开关管截止时．电感L上感应出右正左负的电压，将导通时储存的能量通过升压二极管Dl对大的滤波电容充电，输出能量，只不过其输入的电压是没有经过滤波的脉动电压。
值得注意的是，平板电视大部分PFC电感L上大都并联着一个二极管D2，该二极管D2具有保护作用。
大家知道：PFC电路后面大的储能滤波电容C和PFC电感L是串联的，由于电感L上的电流不能突变，就对大的滤波电容C的浪涌电流起了限制作用。
并联保护分流二极管D2．由于没有电感的限制作用，对滤波电容的冲击反而会更大，但它可以保护升压二圾管，特别是PFC开关管。
无桥PFC方案原理及实例实用
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%
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)
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
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
PFC电路与BOOST电路设计实例解析ppt课件
f (mmin )
sin 2 t dt
0
1
1
sint
mm in
12
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。
优点
单周控制能优化系统响应 减小畸变和抑制电源干扰 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
34
PFC控制方法——CCM-总结
CCM 模式下控制策略总结
（1）峰值电流控制 ：优点是实现容易，缺点是当交 流 电 网电压从零 变化到峰值时，占空比变化太大。在占空比>50%时，电流环会产生 次谐波振荡现象。
DCM的关键
要想保证电路在一定电压范围内处于断续模式，关键是电感 量的设计，下面给出电感量设计的最终公式：
d
d1
d2
Vo
mmin 2
(mmin sint)
2 L f s Po
f (mmin )
d1其中为MOS管导通占空比，d2为续流二极管导通占空比， L为电感量，fs为开关频率，Po为输出功率，mmin为Vo/Vin
（2）平均电流控制 ：优点是电流环有较高的增益带宽、跟踪误差小、 瞬态特性较好、THD(<5%)和EMI小、对噪声不敏感、开关频率固定、 适用于大功率应用场合，其缺点是参考电流与实际电流的误差随着占 空比的变化而变化，从而可能会产生低次电流谐波。
（3）滞环电流控制 ：优点是电流环带宽高，具有很强且具有很强的鲁 棒性和快速动态响应能力，电流跟踪误差小，硬件实现容易。其缺点 负载大小对开关频率影响较大，不利于设计输出滤波器的优化设计。
单级PFC电路详解
单级PFC电路详解•单级PFC电路的特点•单级PFC IC L6562A的原理•45W单级PFC 电源主要元件的选择•45W单级PFC电源调试注意事项优点:1: PF值较高,可达0.95以上2: 电路简单,成本低,初级无电解电容3: 功率密度高,相对体积小缺点:1: 100Hz工频纹波大，不适用于低电压输出2: MOS管承受应力大3: 保持时间短4: THD大于10%单级PFC IC L6562A的原理L6562A的方框图管脚号管脚名称功能描述1 INV误差放大器的倒相输入。
推进转换器的输出应该分配2.5V给INV管脚。
2 EA_OUT误差放大器的输出管脚。
此管脚和INV管脚之间连接一个反馈补偿网络。
3 MULT 乘法器输入管脚。
全幅的交流电压通过一个电阻分压器提供正弦波参考电压给MULT管脚。
4 CS PWM比较器输入管脚MOSFET 管电流经过一个电阻后，转变为电压提供给CS管脚。
内置的R/C滤波器可以抑制任何高频噪声。
5 Idet 零电流检测输入管脚。
检测升压电感上的磁感应电压,实现TM工作模式,负边缘触发开通MOS 管6 GND 接地管脚。
7 OUT阈值驱动器输出管脚。
这个推挽输出级的峰值电流500mA可以驱动功率MOSFET管。
8 VCC 驱动器和控制电路的工作电压。
典型应用原理图单级PFC应用原理图基本原理通过反激变压器的初级电感作为PFC电感来实现功率因素调制.通过INV脚来实现次级输出反馈控制通过光耦反馈调节实现输出控制这里最好加一个电阻，有利Pin2脚为误差运放器的输出端，接一个二类反馈网络到Pin1m波形的检测脚，设计范围为0-3Vrms电流反馈脚。
ZCD脚通过一个电阻接到变压器的反馈绕组，负边缘起动变压器的反馈绕组的极性与初级绕组相反典型驱动电路通过反馈绕组供电，供电电压为12V-22V外加一个开环保护，打嗝模式45W单级PFC 电源主要元件的选择：电源参数：Po=45W，n=0.88，PF=0.95，Vo=65V，Io=0.7A 恒流变压器：选PQ2625•Pin=Po/n=45/0.88=51W•Irms=Pin/Vrms=51/85=0.6A•Ipk=2^0.5*Irms=1.414*0.6=0.85A•ILpk=2*Irms/D=2*0.85/0.48=3.54A(假设D=0.48)•Lp=Vindc*Tonmax/ILpk=120*0.48*25/3.5= 400uH45W单级PFC 电源主要元件的选择：•Np=(Lp×ILpk)/(Bm×Ae)=400*3.54/(0.25*119)=48T(选PQ2625磁心,Ae=119 mm^2Bmax=0.25)•Ns=Np*Vo*(1-D)/(Vindc*D)=48*75*0.52/ (120*0.48)=33T•Naux=11T(输出恒流范围满足40V-70V，Vcc供电最大23V，最小12V）45W单级PFC 电源主要元件的选择：根据变压器骨架宽度和电流密度，变压器参数设计为：45W单级PFC 电源主要元件的选择：MOS管：Vdsmax=Vindcmax+Vo*Nps+Vspike=380+7 5*1.45+100=588VILpk=3.54A按电压85%的降额，电流40%的降额，选择MOS管为8A800V45W单级PFC 电源主要元件的选择：输出二极管：Vrrmax=Vindcmax/Nps+Vo+Vspike=380/1.4 5+75+50=387VIo=0.7A这里我们选5A/400V的超快二极管SF56G45W单级PFC电源调试注意事项：1：反激单级PFC的重点部分：PF值的控制和次级反馈相互关联。
功率因素校正(PFC)电路 PFC的工作原理
PFC 的工作原理
功率因数定义：
（1）交流电源输入有功功率与其视在功率之比。
电力电子中常用
，
PF
P S
有功功率 视在功率
（2）若交流输入电压为无畸变的正弦波，则只有输入中 的基波电流形成有功功率。由于功率传输只在基波频 率上发生，开关变换器的输入整流电路中含有大量不 能传递功率的高次谐波。在真正意义上，电源输入端 存在的是电流的谐波失真，通常可以用近似的功率因 数来代替。总谐波失真THD -Total Harmonic Distortion
BOOST电路的工作模式
从CCM到CRM和DCM 的电流变化波形
BOOST电路拓扑
电流连续模式（CCM）
BOOST电路拓扑
BOOST电路拓扑
1）当开关管导通,电源Ui对电感L充电储能, 同时电容C对负载R放电，二极管承受反 向电压。
2）当开关管S关断时,由于电感L中的电流 不能突变,将继续有电流流过,电感L上的 感应电势UL与输入电压Ui 串联通过二极 管D对输出电容C充电.
BOOST电感的设计步骤
1）基于已知参数先求出周期：
T
1 f
2）最大的占空比的计算： 3）设定初始的纹波电流： 4）确定电感量：
Duty
1
Vinmin Vo
ILP
2 2 Po Vinmin Eff
DeltaI= 0.1*I.pk
Lmin
Vimin 2Ton DeltaI
BOOST电感的设计步骤
4
功率因数的提高可节省发电，传输的功率，与电源效率是两个概念,反而 增加电源成本，降低效率
PFC 的工作原理
电压电流波形
ii
ui ii ii ui
PFC电路-基本结构及其工作原理
PFC电路-基本结构和工作原理图1为未加入PFC电路的整流电路的原理方框图，图2为工作波形。
通过分析，我们可以看出．未加入PFC电路的整流电路稳定工作以后，只有在市电电压的正负峰值附近二极管才导通，产生脉冲电流。
造成离线电源功率因数降低的原因在于电流的导通角太小，在半个周期内远远小于180°，提高功率因数就要设法使电流的波形在整个周期内追踪电压的波形。
既然造成导通角太小的原因是整流器后面接人的大容量滤波电容，有源PFC电路基本思想就是在整流器和大容量滤波电容之间加入一级初级调整，把两者进行隔离，此PFC初级调整变换器输出一个基本稳定的DC电压，同时其输入电流能按照和市电一样的正弦规律变化。
图1图2图3所示电路为加入PFC电路的基本结构和工作原理。
通过比较，我们可以比较明确看出PFC电路在电源电路结构中的位置和作用。
尽管PFC电路的具体形式繁多，不尽相同，工作模式也不一样（CCM电流连续型、DCM不连续型、CRM临界型），但基本的结构大同小异，大部分都是采用升压的boost拓扑结构，因为这种电路形式优点比较多。
这也是一种典型的升压开关电路，基本的思想就是前面说的把整流电路和大滤波电容分割，通过控制PFC开关管的导通使输入电流能跟踪输入电压的变化。
工作原理并不复杂，彻底搞清楚这个基本电路的原理，就能触类旁通，给独立分析电路打下基础。
在这个电路中，PFC电感L在MOS开关管0导通时储存能量，在开关管截止时，电感L上感应出右正左负的电压，将导通时储存的能量通过升压二极管Dl对大的滤波电容充电，输出能量，只不过其输入的电压是没有经过滤波的脉动电压。
值得注意的是，平板电视大部分PFC电感L上大都并联着一个二极管D2，该二极管D2具有保护作用。
图3大家知道：PFC电路后面大的储能滤波电容C和PFC电感L是串联的，由于电感L上的电流不能突变，就对大的滤波电容C的浪涌电流起了限制作用。
并联保护分流二极管D2．由于没有电感的限制作用，对滤波电容的冲击反而会更大，但它可以保护升压二圾管，特别是PFC开关管。
PFC电路简介及设计计算
PFC电路简介及设计计算传统的工频交流整流电路，因为整流桥后面有一个大的；要设计一个功率因数校正电路，首先我们要给出我们的；已知参数：；交流电源的频率fac——50Hz最低交流电压有效；开关频率fs——65KHz输出电压纹波峰峰值Vo；那么我们可以进行如下计算：；1，输出电流Iout=Pout/Udc=600/；2，最大输入功率Pin=Pout/η=600/0；3，输入电流最大有效传统的工频交流整流电路，因为整流桥后面有一个大的电解电容来稳定输出电压，所以使电网的电流波形变成了尖脉冲，滤波电容越大，输入电流的脉宽就越窄，峰值越高，有效值就越大。
这种畸变的电流波形会导致一些问题，比如无功功率增加、电网谐波超标造成干扰等。
功率因数校正电路的目的，就是使电源的输入电流波形按照输入电压的变化成比例的变化。
使电源的工作特性就像一个电阻一样，而不在是容性的。
目前在功率因数校正电路中，最常用的就是由BOOST变换器构成的主电路。
而按照输入电流的连续与否，又分为DCM、CRM、CCM模式。
DCM模式，因为控制简单，但输入电流不连续，峰值较高，所以常用在小功率场合。
CCM模式则相反，输入电流连续，电流纹波小，适合于大功率场合应用。
介于DCM和CCM之间的CRM称为电流临界连续模式，这种模式通常采用变频率的控制方式，采集升压电感的电流过零信号，当电流过零了，才开通MOS管。
这种类型的控制方式，在小功率PFC电路中非常常见。
今天我们主要谈适合大功率场合的CCM模式的功率因数校正电路的设计。
要设计一个功率因数校正电路，首先我们要给出我们的一些设计指标，我们按照一个输出500W左右的APFC电路来举例：已知参数：交流电源的频率fac——50Hz最低交流电压有效值Umin——85Vac最高交流电压有效值Umax——265Vac输出直流电压Udc——400VDC输出功率Pout——600W最差状况下满载效率η——92%开关频率fs——65KHz输出电压纹波峰峰值Voutp-p——10V那么我们可以进行如下计算：1，输出电流Iout=Pout/Udc=600/400=1.5A2，最大输入功率Pin=Pout/η=600/0.92=652W3，输入电流最大有效值Iinrmsmax=Pin/Umin=652/85=7.67A4，那么输入电流有效值峰值为Iinrmsmax*1.414=10.85A5，高频纹波电流取输入电流峰值的20%，那么Ihf=0.2*Iinrmsmax=0.2*10.85=2.17A 6，那么输入电感电流最大峰值为：ILpk=Iinrmsmax+0.5*Ihf=10.85+0.5*2.17=11.94A7，那么升压电感最小值为Lmin=(0.25*Uout)/(Ihf*fs)=(0.25*400)/(2.17*65KHz)=709uH8，输出电容最小值为：Cmin=Iout/(3.14*2*fac*Voutp-p)=1.5/(3.14*2*50*10)=477.7uF，实际电路中还要考虑hold up时间，所以电容容量可能需要重新按照hold up的时间要求来重新计算。
电源pfc电路可以取消吗？电源pfc电路图解
电源pfc电路可以取消吗？电源pfc电路图解本文主要是关于pfc电路的相关介绍，并着重对pfc电路的结构和原理进行了详尽的阐述。
pfc电路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。
基本上功率因数可以衡量电力被有效利用的程度，当功率因数值越大，代表其电力利用率越高。
功率因数是用来衡量用电设备用电效率的参数，低功率因数代表低电力效能。
为了提高用电设备功率因数的技术就称为功率因数校正。
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）。
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）”“电感补偿式”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，“电感补偿式”包括静音式和非静音式。
“电感补偿式”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。
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。
浅析几种常见的PFC拓扑
浅析几种常见的PFC拓扑【摘要】AC/DC变换是电力电子技术在工业生产应用中较重要的一个方面。
如何解决AC/DC变换中产生的谐波，以及较低的功率因数已经成为电力电子技术领域中的一个主要研究方向。
本文首先从传统的AC/DC变换器拓扑分析入手，引出了功率因数基本定义、低功率因数的危害。
在这之后，本文给出并简单的分析了现在常用的一些功率因数校正电路。
【关键词】功率因数校正；AC/DC变换器；高频隔离；PFC技术；电力谐波随着电能——这一人类文明有史以来应用领域最广泛，影响人类社会工业发展最重大的能源的发现，给我们带来了极大的便利与力量，但随之而来的也有大量的问题。
电能转换装置在电网中产生大量的电流谐波和无功功率而污染电网便是这诸多问题中较棘手的一个。
在这些装置中，各种AC-DC整流装置所占的比重最大。
目前广泛应用的整流电路主要有二极管不控整流电路、晶闸管相控整流电路和由全控型器件构成的全控整流电路。
而具体的转换主要由开关电源、不可控整流器或者晶闸管整流器来完成。
其中，从380V交流电网经整流供给直流是电力电子技术及电子仪器中应用极为广泛的一种基本变流方案[1]。
在含有AC/DC变换器的电力电子装置中，DC/DC变换器或DC/AC变换器的供电电源一般是由交流市电经整流和大电容滤波后得到较为平直的直流电压，如图1.1所示。
二极管不控整流电路结构如图1.1所示。
二极管整流电路的优点：（1）结构简单，不需要控制电路；（2）可靠性高；（3）成本低。
二极管整流电路的缺点：（1）直流输出电压不可控，交流侧输入电流一般不连续；（2）交流侧输入电流非正弦，含有大量低次谐波；（3）能量只能从交流侧传递给直流侧，直流侧能量不能回馈电网；（4）虽然位移因数接近1，但由于输入电流中谐波分量很大，所以功率因数很低，一般只能达到0.65左右；（5）引起电网电压畸变，污染电网。
图1.2所示为三相晶闸管整流电路。
它可以在交流电压不变的情况下，通过改变触发角的大小来改变直流输出电压的大小，即可控整流。
PFC电路原理
PFC电路原理PFC就是“功率因数”的意思，主要用来表征电子产品对电能的利用效率。
功率因数越高，说明电能的利用效率越高。
PFC有两种，一种是无源PFC（也称被动式PFC），一种是有源PFC（也称主动式PFC）。
无源PFC一般采用电感补偿方法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，但无源PFC的功率因数不是很高，只能达到0.7~0.8；有源PFC由电感电容及电子元器件组成，体积小，可以达到很高的功率因数，但成本要高出无源PFC一些。
有源PFC电路中往往采用高集成度的IC，采用有源PFC电路的PC电源，至少具有以下特点：1）输入电压可以从90V到270V；2）高于0.99的线路功率因数，并具有低损耗和高可靠等优点；3）IC的PFC还可用作辅助电源，因此在使用有源PFC 电路中，往往不需要待机变压器；4）输出不随输入电压波动变化，因此可获得高度稳定的输出电压；5）有源PFC输出DC电压纹波很小，且呈100Hz/120Hz （工频2倍）的正弦波，因此采用有源PFC的电源不需要采用很大容量的滤波电容。
现在市面上采用PFC电路的电源不多，而采用有源PFC电路的更少。
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。
具体分析过程如下：当S1断开前，C2中的能量通过D5及L2转移到了C1中，C2的电压降至0。
C1的极性如图1所示。
当S1断开时，C2上开始为零电压，L1中的电流通过D3给C2充电，直到D1导通为止。
并且C2的电位通过D4、D5箝位到输出电压。
同时C1通过D2向负载放电，能抑制S1漏极上电压的上升时间，从而充分地保证S1关断在零电压状态下。
当S1合上时，C1的左端通过S1接地，电容C2上的电荷通过D5、L2转移到C1中。
当开关再次关断的时候，重复上述过程。
PFC
二、无源PFC电路工作原理介绍图1示出一个不含PFC的标准型电源电路的输入电压Vm和输入电流Im波形,Im只在Vm为正最大和负最大的一小段时间内流通,在这些时间以外,Im为零。
这是因为此时的正弦电压输入值小于泸波电容上的电压,导致整流二极管不导通的缘故。
图1标准型电源中的输入电压和电流为了在图1中获得一个形似Imp的电流,我们引入充电泵的概念,即它的作用就是能够让输入电流从低压端流向高压端。
图2示出一个简单的充电泵电路。
图中电容C1受直流电压V1充电,电容C2则受直流电压V2充电。
V1小于V2,在V1和V2之间的充电泵电路是由二个二极管D1和D2以及电容C3组成,电容C3相对于C1和C2都较小,从电压源V3进来的脉冲通过电容C3后加到D1和D2的连结点上。
如果脉冲V3的幅度大于差值(V2－V1),那么就有图2充电泵电路图3RCD缓冲电路图4PFC充电泵电路可能让电流I1从较低的V1流向较高的V2。
在每一周期内通过电容C3上的电荷Q3为:Q3=C3×(V3－(V2－V1))=C3×(V3＋V1－V2)假设V3的脉冲频率为f3,则充电泵的电流I1为:I1=C3×f3×(V3－V2＋V1)如果电压V1不是DC电压而是一个已整流的脉动电压,并且如果V3=V2,则由上式可知电流I1会是一个正弦波。
图3示出基于TDA16846的反激式标准型开关电源电路,它含有一个常规的RCD缓冲电路用以消除开关管T漏极上的电压过冲。
其实这个RCD缓冲电路完全可以用在图4中示出的一个由电感L,电容C及二极管D组成的充电泵电路所代替。
这个充电泵电路是插入在桥式整流器（BR）,初级电容CP的正极和开关晶体管T漏极之间。
现在BR代替了图2中的二极管D1，电感L的放入是为了避免功率管T 导通后从Vmr产生大幅度电流脉冲对电容C充电。
图2中的脉冲电压源V3现在由开关管漏极电压Vt代替。
由于充电泵电路不仅具有PFC功能而且兼有缓冲器功能,因此图3中的RCD缓冲电路不再需要。
PFC电路原理与分析
RL维持Vo输出，其中Vo之大小为输入电压Vd加上电感电压（-VL）的值（由于电感电压反相，-VL反而是正值），其回路如图一中灰线所示，直到Q再度导通为止（即（1-D）T时间段结束）。 如想要图一中的升压型电路具有功率因数修正功能的话，则Q的控制信号必须来自具有功因修正功能的IC（PFC IC），并要取电压回路和电流回路来做反馈控制，把这些信号回传到PFC IC来控制Q的导通与截止，进而达到电流波形整形的目的。PFC IC分为两种，一种是非连续电流模式功因修正器（DCM PFC），适用于较低功率需求的功因修正，欧洲的能源规范定为70W以上的电源供应器必须加装PFC电路，DCM PFC一般使用在200W以下，另外一种是连续电流模式功因修正器（CCM PFC），一般使用在200W以上到数千W。
如图一所示，图二为电感作用波形，输入电压要求为90V~265Vac，在Vd点则为127V~375V直流电压，由升压电路把输出电压Vo升到400V的直流，其工作过程如下：
1、 当Q导通时，电感上的电压VL=Vd,此时Vd、L、Q形成回路，Vd对电感L充电，回路如图一中虚线
所示，此时电感电流ζL循着同一斜率上升，到Q截止为止，工作周期（DT）结束。
起初，当Q导通时，输入的直流L充电，使电感的电流ζL上升（如图四中电感电流波形的a到b点），此时Rs上的电压Vs也 上升，直到Vs=Vm时（即b点），由于此时比较器
Current 输入端，故RS触发器（RS Flip-Flop）的R输入端为低电位，Comp）的反相输入端电压高于正相而此时S端为高电位，使触发器输出为高电位，使Qd导通，而Vg为低电位，Q为截止的状态，电感上