功率因数校正(英文缩写是PFC)是的电压时，整流二极管因反向偏置而截而是由二极管、电阻、电容和电感等无源目前比较流行的一个专业术语。PFC是在止。也就是说，在AC线路电压的每个半周元件组成。无源PFC电路有很多类型，其20世纪80年代发展起来的一项新技术，期内，只是在其峰值附近，二极管才会导中比较简单的无源PFC电路由三只二极管其背景源于离线开关电源的迅速发展和通(导通角约为70°)。虽然AC输入电压仍和两只电容组成，如图2所示。这种无源荧光灯交流电子镇流器的广泛应用。PFC大体保持正弦波波形，但AC输入电流却呈PFC电路的工作原理是：当50Hz的AC线路电路的作用不仅仅是提高线路或系统的高幅值的尖峰脉冲，如图l所示。这种严重电压按正弦规律由0向峰值Vm变化的1/4功率因数，更重要的是可以解决电磁干失真的电流波形含有大量的谐波成份，引周期内(即在0
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完全不同于传统的“功率因实测表明，对于未采取措施的电子60(100数补偿”，它是针对非正弦电流波形而镇流器，仅三次谐波就达％以基波为％)，THD会超过电流基波，PF不超过0.6。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，并线路功率因数过低和电流谐波含量过高，不仅会对造成电能巨大浪费，而且会对电使电流与电压保持同相位，使系统呈纯电阻性的技术措施。力系统产生严重污染，影响到整个电力系统的电气环境，包括电力系统本身和广大长期以来，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用户。因此，IEC1000-3-2《家用电器及类AC-DC似类电气设备发出的谐波电流限制》和电容滤波电路来实现转换的。由一旦VD1和VD4导通，C1和C2再次被IEC929(GB/T15144)《管形荧光灯交流电子于滤波电容的充、放电作用，在其两端充电，于是出现与正半周类似的情况，得到镇流器的性能要求》等
标准
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，都对AC线路的直流电压出现略呈锯齿波的纹波。滤图3所示的AC线路输入电压V和电流I波电流谐波作出了具体的限制要求。ACAC波电容上电压的最小值远非为零，与其形。()为提高线路功率因数，抑制电流波形失最大值纹波峰值相差并不多。根据桥式3PFC真，必须采用PFC措施。PFC分无源和有源从图可以看出，采用无源电路取代单整流二极管的单向导电性，只有在AC线只电容滤波，整流二极管导通角明显增大(大两种类型，目前流行的是有源PFC技术。路电压瞬时值高于滤波电容上的电压于120°)，AC输入电流波形会变得平滑一无源PFC电路时，整流二极管才会因正向偏置而导通，些。在选择C1=C2=10μF/400V的情况下，线PFC而当AC输入电压瞬时值低于滤波电容上无源电路不使用晶体管等有源器件，路功率因数可达0.92~0.94，三次电流谐波仅约12％，五次谐波约18％，总谐波失真THD约28~30％。但是，这种低成本的无源PFC电路的DC输出电压纹波较大，质量较差，数值偏低(仅约240V)，电流谐波成份并不能完全达到低畸变要求。当其应用于电子镇流器时，因其DC输出电压脉动系数偏大，灯电流波峰比达2以上，超出1.7的限制要求。欲提高无源PFCSG3561等。其中，L6560、KA7524/KA7526组产生一个突变电势被IC的零电流检测器接的效果，电路则变得复杂，人们理所当然地会和MC33261等，在国内直接可以采购，应用收，IC产生一个新的输出脉冲驱动VT1再次导选择有源PFC方案。比较广泛。这些器件全部采用8引脚DIP或SO通，开始下一个开关周期。IC的电流检测逻辑有源PFC升压变换器封装，芯片电路组成大同小异，其基本组成电路同时受零电流检测器和电流传感比较器有源PFC电路相当复杂，但半导体技术的包括以电压误差放大器为中心的电压控制环的控制，可确保在同一时刻IC只输出一种状态发展为该技术的应用奠定了基础。基于功率因路和以一象限乘法器、电流感测比较器及零的驱动信号。VT1源极串联电阻R7用作感测流数控制IC的有源PFC电路组成一个DC-DC升电流检测器等构成的电流控制环路。图4示出过VT1的电流。只要R7上的感测电压超过电流压变换器，这种PFC升压变换器被置于桥式整了DCM升压型PFC控制IC的内部结构及由其传感比较器的触发门限电平，PFC开关VT1则流器和一只高压输出电容之间，也称作有源组成的预变换器电路。截止。当AC线路电压从零按正弦规律变化时，PFC预调节器。有源PFC变换器后面跟随电子这种PFC升压变换器的工作原理如下：当乘法器输出VMO为比较器建立的门限强迫通镇流器的半桥逆变器或开关电源的DC-DC变接通AC线路后，由于电容C1容值仅为过L的峰值电流跟踪AC电压的轨迹。在各个开换器。有源PFC变换器之所以几乎全部采用升0.1~0.22μF，只用作高频旁路，故桥式整流关周期内电感峰值电流形成的包迹波，正比于压型式，主要是在输出功率一定时有较小的输输出为100Hz的正弦半波脉动电压(VR)，亦即AC输入电压的瞬时变化，呈正弦波波形。在出电流，从而可减小输出电容器的容量和体AC半正矢。通过电阻R3的电流对电容C3充两个开关周期之间，有一个电流为零的点，但积，同时也可减小升压电感元件的绕组线径。电，没有死区时间，从而使AC电流通过桥式整流PFC变换器有不同的分类方法。按通过升当C3上的电压升至IC的启动门限(大多为11V二极管连续流动(二极管的导通角几乎等于压电感元件电流的控制方式来分，主要有连续左右)以上时，接通IC电源电压(VCC)，IC开始180°)，整流平均电流即为AC输人电流(为电导通模式(CCM)、不连续导通模式(DCM)及介工作，并驱动PFC开关VT1动作。一旦PFC升感峰值电流的1/2)，呈正弦波波形，且与AC于CCM与DCM之间的临界或过渡导通模式压变换器进入正常运行状态，升压电感器T1线路电压趋于同相位，因而线路功率因数几乎(TCM)三种类型。不论是哪一种类型的PFC升的次级绕组则感生高频脉冲信号，经二极管为1(通常为0.98~0.995)，电流谐波含量符合压变换器，都要求其DC输出电压高于最高ACVD5整流和电容C3滤波，为IC提供工作电压IEC1000-3-2标准的
规定
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要求。与此同时，由线路电压的峰值。在通用线路输入下，最高和电流。桥式整流后的AC输入电压，经R1和于PFC电压控制环路的作用，PFC变换器输出AC线路电压往往达270V，故PFC变换器输出R2组成的电阻分压器分压，作为乘法器的一经提升的稳压DC电压，纹波很大，频率为DC电压至少是380V(270V√2V)，通常都设置个输入(VM1)。升压变换器的DC输出电压，在100Hz，同样为正弦波。其控制原理与开关电在400V的电平上。电阻分压器下部电阻R9上的分压信号，反馈工作在CCM的PFC变换器，输出功率达到IC误差放大器的反相输入端，并与误差放500W以上乃至3kW,在DCM工作的PFC变换大器同相输入端上的参考电压VREF比较，产生器，输出功率大多在60~250W，应用比较广泛，一个DC误差电压VEAO，也输入到乘法器。乘故在此作重点介绍。法器的输出VMO是两个输入(VM1和VM2)的结工作于DCM的有源PFC升压变换器控制IC果，作为IC电流感测比较器的参考。当IC驱有几十种型号，如ST公司生产的L6560、西门动VT1导通时，升压二极管VD6截止，流过L子公司生产的TDA4817/TDA4862、摩托罗拉的电流从0沿斜坡线性增加，并全部通过VT1公司生产的MC33261/MC34261、三星公司生和地回复。一旦IL在开关周期内达到峰值，产的KA7524/KA7526、硅通公司生产的VT1上的驱动PWM脉冲变为零电平，VT1截止，电感器L中的储能使VD6导通，通过L的电流IL，沿向下的斜坡下降。一旦IL降为零，L的次级绕PFCCCM功率因数控制器IC的代表性产品有宜，无源电路目前很少被人们采用。UC1854、ML4821，LT1248、LT1249、L4981有源PFC预变换器越来越多地被用于和NCP1650等，这些IC大多采用16引脚封荧光灯和高压钠灯及金卤灯电子镇流器、装，其共同特征之一是内置振荡器。像开高端AC-DC适配器/充电器和彩电、台式关电源用PWM/PFC组合IC(如ML4803和PC、监视器及各种服务器开关电源前端，CM6800等)中的PFC电路，全部属于CCM以符合IEC1000-3-2等标准要求。此外，有平均电流这一类型。源PFC技术还被用于电机调速器等产品中。图8示出了采用有源PFC升压变换器的2×40W双管荧光灯电子镇流器电路。AC线路输入端L1、C1与C2及C3和C4组成EMI滤波器，PFC控制器KAT7524、磁性元件T1、功率开关VT1、升压二极管VD2及输出电容器C10等，组成有源PFC升压变换DC90~270VAC源一样，其输出电压在的器，磁环脉冲变压器T2．功率开关VT3和输入电压范围内保持不变。VT2及R14、C11和双向触发二极管在DCM下工作的PFC升压变换器相关D1AC(DB3)组成的振荡启动电路构成半桥电压和电流波形如图5所示，图6为AC线路逆变器电路，12、C12和L3、C13组成LC输入电压和电流波形。串联谐振(灯启动)电路。由于采用了有源事实上，工作于DCM的PFC升压变换PFC升压变换器电路，电子镇流器在AC线器开关频率不是固定的。在AC输入电压从路电压为220V额定条件下，变换器效率达0增大的峰值时，开关频率逐渐降低。在96％，输入线路功率因数PF≥0.993，AC峰值AC电压附近，开关周期最大，而频率输入电流总谐波失真THD≤10.99％，其中最低。二次谐波为0.51％，三次谐波为9.6％，五在连续模式(CCM)下工作的PFC升压除DCM和CCM的PFC变换器之外，还次谐波为4.7％，七次谐波为1.46％。电子变换器采用固定频率高频PWM电流平均有一种变换器工作在过渡模式(TM)，代表镇流器AC输入电压总谐波含量为4.23％。技术。这类变换器的开关占空比是变化性控制器有L6561等。L6561内置THD最佳有源PFC升压变换器在开关电源应用的，但开关周期相同。通过升压电感器和化电路，在误差放大器输出端外部可连接中，为减少电路元件数量和印制电路板PFCMOSFETAC开关的电流在线路电压RC补偿网络，提供更低的AC输入电流失真(PCB)空间，提高功率密度，大多是将PFC(0
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