高效率电源都是带PFC电路的，PFC电路真的能够提高效率吗？-电源网
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高效率电源都是带PFC电路的，PFC电路真的能够提高效率吗？
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楼层直达：
目前的电源的效率越来越高，96%，98%的电源都已经有公司做出来了，而且大家仔细观察一下，高效率的电源都是有电路的，于是提出来一个问题，PFC电路真的能够提高效率吗？
之前也听到很多人在讲，如果没有PFC电路，电源的效率是无法做高的，真的是这样的吗？欢迎大家讨论！
加了ＰＦＣ效率只会低不会高，只是加了ＰＦＣ电路能够适应更宽的输入电压。。。。。。
军长的这个说法有点绝对，后面一句比较认同。
我认同这句话
加PFC效率肯定高，不然加它干嘛，它的主要作用是功率因素矫正，估计很多同志还没理解，效率是提高了，这是对整个电网系统而言，对用户自己“效率”肯定是“低了”。前面的引号指的是因开关电源的非线性造成功率因素低非带功率因素矫正的电度表不能准确计数，会比实际耗电小很多，对用户而言不加PFC效率就高了，后面的引号指的是当你加了PFC后电表就能准确计数，你交的电费是真实的，当然PFC部分也会增加些功耗，对用户而言加PFC效率就低了。因PFC有高压输出稳压功能可提高可靠性，在固定功率输出的情况下比没有PFC的效率会高1-3个百分点。当然这只是指开关电源部分，加上PFC部分的功耗也略高于不带PFC的。
对于固定的输入电压去设计，当然没有PFC的效率高，但是为了兼顾全范围，也只有加入PFC了，现在很多PFC芯片输出电压都跟随输入电压了，而不是固定的
”现在很多PFC芯片输出电压都跟随输入电压了“
这句话有问题吧？
是输入电流跟随输入电压的吧@！
应该是笔误了！
不是笔误哦，很多芯片为了实现低压时的效率，让PFC的输出电压跟随输入电压线性变化，而不是输出固定在400V等等电压，譬如NXP的SSL4101，大家可以去看看
这位兄弟说得很正确！
PFC输出电压线性变换就太复杂了！
变化范围有多大呢？
这种PFC肯定比较贵。。。但效果应该是最好的。。。
因为PF值应该只跟输出负载有关。。。。
输出负载一定时，无论输入电压怎样变化，PF值是不变的。。。
也不完全是这样，因为PFC升压通常都会比较高，以我常见的在450V左右，如果是不带PFC的话典型输入电压220V的效率也不是很高。如果不带PFC的话在低电压输入时效率更低，而且要满足设计变压器的体积大了很多，如果是额定220V电压输入的话当然是不带PFC的好！
PFC一般是升压到400V的比较多一点！
对呀。一把PFC 升到380V ,因为这样输入滤波电容好选择。450VDC的恕我见识短浅，没见过。
没错，有了PFC后，母线电容就可以取得小很多了！
不错，一般都是370-410V，没有见过450V的电压
450V也太高了吧！
LED驱动电源里面很多，因为输出电压高的缘故
很多450V的嘛？
450V的电压，电解电容不好选吧！
500V的电容也比较多的
大容量的也很多吗？
这个倒是个问题
500V的电容很少见有大容量的，一般要定制！
这就是为什么一般都是400V母线的原因！
师长所说的大电容指的是多大呢，我用过的是100uF 500V ，200W内可以搞定，240W的时候寿命就不足了
一般1000W以上都要用470UF的，500V的电容还没见过这么大的！
最大见过330UF！
330已经算很大的了！
500V哪有这么大的？
现在一般电源输入最高由265V提高到305V，PFC电压也改为420V。
305V的输入好高啊！
300V已经算高了，305V整流都超过400V了！
300多V的也是很多的！
同意9楼的观点，有了PFC之后，DCDC侧的设计会比较容易一点。
一般都是400V吧！
是的，一般是400V的母线。
大家有没有想过为什么选400V？
对于90-264Vac输入，264Vac时373Vdc了，boost线路升压，所以选择400V，但是LED驱动很多都是90-305Vac，400就不够了
还有305V的？
305V的时候直接整流不就可以了吗？
是的，这个时候可以直接用整流电压，PFC电路可以关掉！
PFC关掉，会影响PF吧，难道是305Vac的时候一般不要求PF，THD了？
都305V了，还考虑啥THD啊！
不可能把全输入电压范围的THD做很高的！
没有必要做全范围的！
为啥不够？
很少有450V的！
的确很少！
怎么我了解的pfc是为了提高功率因数不是为了适应宽电压呢？说的是，如果没有PFC，那么后级取用的电流使滤波电容产生压降，由整流管来补充。例如220V整流后峰值308V后级取用后降为220V，那么整流桥只需要补充这88V压差就可以了，其余220V不去用，那么这220V电压就没有电流产生，在交流侧就会产生一个畸形的电流，影响电网稳定。用了PFC后，在交流电源低于220V这个阀值时，依旧会提升到220V以上，会去用低于220v的电压不让滤波电容降压，让滤波 电容保持一定电压而电网电流保持稳定，不产生压降，是这样吗？
没错，PFC就是为了提高PF值，同时还对宽范围输入有好处！
理解基本正确！
瞎说，谁说的加了ＰＦＣ效率只会低不会高？功率怎么算的，公式自己看看
大师有何观点？
输出功率除输入功率就是效率！
你這個團長是混來的。多了一級線路，電源效率肯定會更低，多看點書吧，別彰顯你的無知
输出功率等于输出电流乘以输出电压再乘以相位角，PFC电路就是为了调整这个相位角的，让COS值近似于1.这个乘以系数的才是真正的输出功率，以这个输出功率在除以输入功率在是效率。所以我认为加PFC电路对于提高效率是有好处的。而不是想象的加了一级拓扑效率降低。
这回复才有意思，输出都是直流电压了，何来的相位之说？
的确，输出电流已经近似是直流了，只有交流纹波而已！怎么算相位？
他是想说输入电压和输入电流的相位差吧！
正解，没有注意弄成输出了。
太犀利了！
输出功率除输入功率就是了！
军长这句话有点问题吧！加了PFC效率一定会低么？
你的意思是不是说，加上PFC肯定会损失效率，但是可以在更宽的输入电压范围内得到较高的效率；
你這個軍長是混來的。全電壓工作跟PFC 有什麼關係？你把duty 設置大一點就可以了。
没有PFC你去做LLC的试试，以输入电压多少伏去设计合适？开关频率多大范围内变化？全范围效率怎样？
没有PFC就没法做LLC！
也不完全是，没有PFC的话LLC调压不好做！
没有PFC后级的的DCDC电路就不好设计。
是这样的！
很火的帖子！技术不错！
我也认同。。。。
加了PFC的电源，因为用料会足点，当然会有98%以上，加之功率又够大时。。
98%效率的PFC现在还是比较多的！
等着看楼主的高见 哈哈哈哈
加了PFC,能提高功率因数,谐波降低,对电网的污染小
你说得没错，能够提高PF值，减小对电网的污染，那么对效率的影响呢？
效率对于宽电压输入电源来说还是有优势的
这个是肯定的！
多谢源源的支持！
其实我也有同样的疑问，仔细观察了一下几个大的厂家的电源，比如艾默生，台达，这些大公司的高效率的电源的确都是带PFC的，难度不带PFC就不能做到高效了吗？
固定高电压输入是可以的，但是对于宽电压来说低压输入时效率明显较低
但是一般的效率最高点就是在220或者230V情况下测的吧？
如果只考虑最高效率点，就可以不用PFC。
最高效率点的范围也太窄了！
你要考虑你的产品设计出来不会就在国内卖吧，要考虑出口啥的
对，国外的需求量还是很大的！
个人觉得是成本导向。
没有PFC成本应该更低吧！
增加PFC电路肯定会增加成本！
成本肯定是增加的！没得说！
肯定是的！
其实如果你认真观察的话就不难发现，在小功率比如65一下的，一般不带PFC 电路，但是带PF 点感，功率在120W 以上一般带PFC电路。
仔细观察的确是这样的！
为什么65W是一个分界点呢？
这个应该和标准有关吧！
1.加PFC一定有耗效率2.输入大于75W,安规要求测试谐波,所以需要加PFC
嗯，说得很对！
好像是有这个要求的，75W。
75W确定是标准么？
是有这个标准！75W以上有PF值要求。
说得很对！
同问，为什么65W是一个分界点呢？
只是定的一个标准吧！功率再大一点，对电网的污染就越严重吧！
这个问题啊 &还是希望版主把问题细化一下 & 比如先介绍PFC原理 & 电路结构 &作用 &等等 &然后针对不同的电路进行系统分析
谢谢你的建议！
我这里所说的PFC就是指用普通的BOOST电路去实现的。
关于PFC的原理，介绍起来就复杂了，不过可以和大家一起讨论。
能讲解一下CCM和CRM的PFC的优缺点么？
CCM的电流纹波小，但是反向恢复损耗大；
CRM的电流纹波大，但是可以实现ZVS，开关损耗小。
能讲解一下无桥PFC么？
传统有源PFC&中，交流输入经过二极管桥整流器，但在整流过程中存在功率耗散，其中既包括前端整流桥中两个二极管导通压降带来的损耗，也包括升压转换器中功率开关管或续流二极管的导通损耗。
相对于传统PFC段而言，无桥PFC节省了由二极管整流桥导致的损耗，这种结构消除了线路电流通道中一个二极管的压降，提升了能效。但实际上，这种架构也存在几处不便，因为交流线路电压不像传统PFC那样对地参考，而是相对于PFC段接地而浮动，这就需要特定的PFC控制器来感测交流输入电压，而这种结构中的简单电路并不能完成这项任务。这种架构也不能方便地监测线圈电流。此外，EMI滤波也是一个主要问题。
传统的PFC电路图如上，每次都有2个二极管导通，还有一个MOS管或者升压二极管导通，即每次导通3个功率器件，损耗很大。
上图为无桥PFC的一种形式，每次只导通2个功率器件。
上图是无桥PFC的另外一种形式！
上面的2种无桥PFC各有优缺点！
能介绍一下么？
第一幅图的MOS管的驱动比较容易做！
第2幅图的MOS管的驱动比较难做！
因为涉及到浮地驱动。
对无桥PFC很感兴趣，师长能把上面的几个电路图的工作原理讲解一下么？
最好能画一下电流的方向！感谢！
电流方面在下面的图中有介绍！
无桥就是每次导通2个功率器件！
这两个MOS需要用专门的芯片去控制么
嗯，一般是需要的，也可以用DSP去控制！
DSP控制成本很高吧！
现在有的DSP已经很便宜了！
为什么不用专用芯片呢？
专用芯片还是没有ＤＳＰ灵活！
正半周，S1，S2同时导通，储能。
电感通过D1放电。
负半周的时候，S1，S2同时导通，电感储能。
通过D2放电。
这样就能够做到每次只导通2个功率器件。
这个和上面那个有什么不一样的？
２种不同的无桥ＰＦＣ拓扑！
S1，S2如何控制?
无桥PFC的EMC好做吗？
无桥的ＰＦＣ比有桥的麻烦一点，因为有浮动的点。
请问无桥的原理是什么呢？
就是省去了整流桥，每次只导通２个半导体器件。
无桥如何控制呢？
首先PFC肯定是为了满足相关认证不得不加的，所以说电源设计的时候肯定是先确定了PFC少不了，然后再想办法把效率做上去。但从能量转换的角度说，增加了PFC这一季肯定是要牺牲效率的
其次高效率的拓扑（移相全桥，LLC，ACF之类的）大多都不太适合宽范围的输入，因此PFC就变得更有必要了。
最后导致高效率的电源似乎都是加有PFC的，纯属个人见解
说得很有道理，像LLC这类的拓扑，输入电压范围的确很窄，PFC电路就可以把母线基本上固定在一个比较合适的电压值，这样方便后级电路的设计，也就是说后级电路有了PFC才有可能设计出更高的效率。
楼主就是要这样 积极互动 才会有人交流 有人欣赏哇
个人见解，为了电网，必须加PFC。否则高效率有什么意义呢。如果所有的用电设备都加PFC，发电站就轻松很多了，也就从一定意义上体现了节能，进而也环保了，然后就和谐了。我觉得PFC和效率不由必然联系，但会有影响。
照你这样说我们加PFC只是为了国家省电，我们自己确增加了成本，是不是我们自己的设备就可以不加PFC了呢？
&哈哈，小弟刚踏入电源行业，对电源很感兴趣，但是还有很多功课需要做，很多概念还在学习中。看到你们讨论的非常带劲，我也忍不住进来说说，就当活跃气氛哈。电源网论坛不错，我会经常来向大家学习的。
多到电源网上逛逛，你会有不一样的收获！
LLC就不适合做宽范围输入？为什么呢？
增益难做！
百度这个“80plus认证”就知道了
PFC，只是产品的技术要求或产品的拓扑结构决定，认为并不提高产品的效率，只能说有PFC的产品能更大适应市场需求。
就如讨论的前提，是否一定要高功率因数
你说的没错，PFC电路能够提高功率因素，但是PFC电路对效率的提升是怎么样的呢？
也就是说不认为PFC提高了线路效率，相反，PFC提高了功耗。
PFC是用于满足产品的要求
比如LLC，用PFC可以实现９０V到３０５V宽范围的输入电压，线路损耗增加了PFC这块，如果不用，输入电压范围很窄，效率比前面高。只能说，很多适用的好产品离不开PFC
我明白你的意思，有了PFC电路，就会带来损耗，所以效率降低。
但是这里提出另外一个问题，如果使用的是无源PFC电路呢？
PF校正对后级的效率没有一点贡献，而有源的宽电压输入和稳压输出才是对线路有帮助的地方。
有了PFC之后应该对后级的效率提升是有帮助的吧！
个人觉得PFC本身是降低了效率，但是有了PFC后级的输入电压范围缩小，这样的话设计的参数可以比较优化，后级提高效率。特别是全范围的ACDC，85~265，电压范围宽，没有PFC，变压器参数受限制。
肯定也有提高效率的部分！
期待高手们的答案
PFC是降低效率这个是肯定的，因为PFC本身是一种升压电路既然是升压电路就会存在一个转换效率，一般PFC在越低端电压输入它转换能效就越低；楼主提到的高能效电源都带PFC的因为；1.一般做过认证输出率75W以上电源都要AC 85V-AC 264V的要求而且要求带功率因数，一般AC85V-264V输入低于输出功率75W以下一般采用反激电路都可以实现，如果要求怎么宽的输入电压而且输出功率大那么就必须要选用一些比较可以实现大功率拓扑比如LLC或正激之类的，但是这些拓扑又不适合做宽电压输入这时就会需要PCF这样一个升压电路来实现一个输入比较稳定DC电压；
楼上说得很有道理。
如果使用无源PFC呢？
无源PFC意义上只是满足功率因数值，它实现不了真正的升压原理，只适合一些小功率要求带PF值产品，大多数是用在LED照明；
没错，现在很少见到无源PFC了。
这样看来小功率用无源PFC最合适了！
小功率都不用了，填谷都比较少，现在芯片都自带PFC功能，一个横流控制芯片全部搞定，很强大的说
什么芯片这么强大？
IWATT,小功率用的很多，PF可以做到0.95以上
什么公司的芯片？
成本会不会很高？
这种都是低成本的东西！
是的 &小功率用的比较多
量应该比较大！
什么公司的芯片？
艾尔瓦特(iWatt)
对的，无源的PFC电路，不器升压原理，可以提高功率因数。
说的很有道理
这个话题有点意思，不过估计没有标准答案。
同意你的观点~
PFC还要分为有源PFC和无源PFC吧！
2种结构对效率的影响肯定是不一样的！
无源PFC可能没有什么损耗，比如直接用一个大电感，也能把PF值做高。
具体电路如下：
电路的原理如下：在整流桥堆和滤波电容之间加一只电感，适当选取电感量，利用电感上电流不能突变的特性来平滑电容充电强脉冲的波动，改善供电线路电流波形的畸变，并且利用电感上电压超前电流的特性也补偿滤波电容电流超前电压的特性，使功率因数、电磁兼容和电磁干扰得以改善。
这样的电感也做不了宽电压吧？加了那么多线效率也倒变低的。。。。。
的确，电感加在这里也会有损耗。
这里应该要加一个很大的电感吧！
是的，一般是工频的！
这种损耗也很大！
p4-230瓦电源,有一个大电感器.
p4-230瓦电源,是哪一款电源？
230w电脑电源.ATX-250.在老电脑电源线上串联个200a的电流互感器,也可以提高功率因素.
电脑电源正激应该比较多吧！大电感有何作用？
不让电流突变的吧！
这样的电源体积太大，不实际。
电感是有点大，但是还是可以把PF值做高。
听说还有一种阻容降压的PFC，不知道原理是什么样的？
阻容降压并不能够提高PF值吧！
倒是有一种填谷电路可以提高PF值！
具体的电路和原理是什么样的呢？
输入端的电流波形就是这个形状的！
该填谷电路是接在整流桥后面的，电流应该是直流的，那上面的电流波形看起来就是交流呀，是不是搞错了？
这个是整流之前输入电流的相位
怎么可能是直流呢？
填谷电路最省钱！
为什么增加电感就可以了呢？！
防止电流突变吧！
不带PF 你110Vac测的是155Vdc的效率 220Vac测的是310Vdc效率 &带PF 你110Vac测的是280Vdc的效率 220Vac测的是420Vdc的效率 ！PFC电路一般效率有98以上，相对后面反激电路来说，低压和高压的效率就很明显了 &稳定的高压DCDC转换出去PFC的功耗，也会比直接转换的要高. 再加上现在的ZVS的全段实现（谐振半桥）那么效率自然妥妥的
"带PF 你110Vac测的是280Vdc的效率 220Vac测的是420Vdc的效率 ！"
没看明白！
楼主来解释下吧，我也有疑问
&请44楼出来解释！
就请教一下。一般的笔记本电源都是反激式吗。那如何这个电源的效率达到了90%，那么PFC值能达到0.99吗？
带PFC的反激才能把PF值做那么高吧！
那一般的笔记本电源是不是反激式呢？那它的效率是多高呢？
反激的比较多，见过80-85%的比较多。
正激的也多啊！
嗯，正激应该也很多，特别是双管正激。
双正激的功率大吧！
桥式的功率才大！
应该是没有PFC输入直流就会有高和低，两种状态的效率也不一样
为何会有280和420？
哈哈！坐等高手回答
为提高效率而设计的分段式PFC，一般150V以下输入电压提升到230V上下，150V以上电压提升到380V左右。
分段式PFC还是无法适应宽范围输入的DCDC吧！
如何适应呢？
某一段适应就行的吧！
PFC分段式输出，主要是跟QR（准谐振）配套。。。
因为这样整体效率就高了。。。。
不然在低压输入时，PFC的效率很低。。。。
低压输入的时候也可以把母线电压抬高吧！
真的吗？我试试！
太接地气的帖子了 赞一个
为什么不行？大胆去试！
低压时，PFC输出一般设定在240V。
而高压时，PFC设定在400V。当然这些输出参数是可以调整的。。。
有没有考虑过低压输入的时候把母线也设置为400V？
加APFC,在1/4的载效率会低,一般会做到大于50%的载,开启APFC,这样效率才高,
载是指满载,
低压90V时,APFC电压输出400V DC,这样损耗大,效率低,为了高效,低压升240&V DC,高压升400V DC(但是这样的在150V段输入,输入电流崎变,PF 很低),只有70~140,和170~270& 这2个段,才OK,
而不分段的APFC,在70~270V都升400V DC,全段PF是线性变化,
各有优点了
嗯，说得很有道理！
不过我见过的都是全输入范围都升压到400V！
OB6563+OB2203的DEMO板就两段PFC的。。
嗯，电压分别是多少呢？
一般是200V和400V的吧！
请问一般是如何控制分段的呢？
分段一般是检测电压，然后根据输入电压进行调节输出的母线电压吧！
用DSP控制就很方便！
分2段太麻烦！
这样做的结果就是低压输入时PFC电感的温度最高。。。
低压输入的时候电感损耗在哪呢？
现在的电能表,计费是无功和有功一起计了? 还是只计有功?
应该是计有功部分吧！
肯定是算有功部分啦！
一般是计有功吧！
多功能电表会计算有功、无功、需量都有，但是民用表都只记有功，民用表一般都是1级表，所以1%的正误差是肯定的。
误差肯定是有的，毕竟检测电流和电压都会有误差！
mos的损耗就增加了
你是说导通损耗吧？
开关损耗吧！
低压时抬得太高损耗也加大了吧
为什么呢？
如果是硬开关损耗就会很大！
是的，毕竟Vds很高，开关损耗会加大
CCM的才会有这种损耗吧！
是的，上面说的是硬开关状态下
嗯CCM硬开关的时候开关损耗才大，如果做成CRM，就可以实现软开关了。
我就是用的分段，效率会高点
帖子太火了 要慢慢看
我是来纯顶贴了~~~~
此贴必火！
但有人说,有功和无功一起计费了,到底哪个真的?
无功是不做功的吧？
说的比较有道理，原厂
什么原厂？
国外无功功率也要收费，因为要占用供电变压器VA容量。国内没听说，不过不排除它们和国际接鬼。
那这样的话必须把PF值做高才行啊！
把PF值做高就是给国家省电！
国内企业用户无功是收费的，而且很贵，个人用户目前还不收
应该是有功的！
PFC电路跟效率无必然联系
是没有必然的关系，但是还是有一点关系的！
楼主指的是啥关系呢？
这个帖子有点意思！
这问题问的都有问题，哪个做电源的不知道PFC？干什么的都不清楚，还加精
你懂PFC么？那你回答一下这个问题！
这是讨论问题！貌似你很懂？
pfc加入会消耗能量，因此降低了效率
但是有前级的pfc把电压稳定了，这是后级dcdc的工作状态大幅度改善，因此可以大幅度的提升效率
合理的设计场合下大多数加入pfc都可以提高效率的
这个结论有理有据！
看完这个贴真心不容易啊。。
看完了,我靠,真是伙了一把
里面这么多高手,大伙帮我看看下面这个家伙如何.
貌似散热不是很好吧！
加入功率因数,不会提高电源的效率,反之会降低效率.但加入PFC后,会使电源的输入视在功率降低.大大降低输入谐波电流,减少电源对输入电网的污染,尤其是大功率电源,非常有必要加入PFC.
说得非常有道理！
大功率电源必须加PFC电路吧！要不然PF值怎么能够做高？
大于75W是必须加PFC的！
PFC电路主要通过升压的方式解决由二极管整流带来的损耗，并减少多次谐波，减少对电网的冲击，增强电力的利用率。
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COSΦ。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。也就是说，在AC线路电压的每个半周期内，只是在其峰值附近，二极管才会导通(导通角约为70°)。虽然AC输入电压仍大体保持正弦波波形，但AC输入电流却呈高幅值的尖峰脉冲，如图l所示。这种严重失真的电流波形含有大量的谐波成份，引起线路功率因数严重下降。若AC输入电流基波与输入电压之间的位移角是Φ1，根据傅里叶分析，功率因数PF与电流总谐波失真(度)THD之间存在下面关系：
而是由二极管、电阻、电容和电感等无源元件组成。无源PFC电路有很多类型，其中比较简单的无源PFC电路由三只二极管和两只电容组成，如图2所示。这种无源PFC电路的工作原理是：当50Hz的AC线路电压按正弦规律由0向峰值Vm变化的1/4周期内(即在0&t≤5ms期间)，桥式整流器中二极管VD2和VD3导通(VD1和VD4截止)，电流对电容C1并经二极管VD6对C2充电。当VAC，瞬时值达到Vm，因C1=C2，故C1和C2上的电压相同，均为1/2Vm，当AC线路电压从峰值开始下降时，电容C1通过负载和二极管VD5迅速放电，并且下降速率比AC电压按正弦规律下降快得多，故直到AC电压瞬时值达到1/2Vm之前，VD2和VD3一直导通。当瞬时AC电压幅值小于1/2Vm时，电容C2通过VD7和负载放电。当AC输入电压瞬时值低于无源PFC电路的DC总线电压时，VD2和VD3截止，AC电流不能通过整流二极管，于是IAC出现死区。在AC电压的负半周开始后的一段时间内，VD1和VD4不会马上导通。只有在AC瞬时电压高于桥式整流输出端的DC电压时，VD1和VD4才能因正向偏置而导通。
实测表明，对于未采取PFC措施的电子镇流器，仅三次谐波就达60％(以基波为100％)，THD会超过电流基波，PF不超过0.6。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用户。因此，IEC《家用电器及类似类电气设备发出的谐波电流限制》和IEC929(GB/T15144)《管形荧光灯交流电子镇流器的性能要求》等标准，都对AC线路电流谐波作出了具体的限制要求。
为提高线路功率因数，抑制电流波形失真，必须采用PFC措施。PFC分无源和有源两种类型，目前流行的是有源PFC技术。
无源PFC电路
无源PFC电路不使用晶体管等有源器件，
一旦VD1和VD4导通，C1和C2再次被
充电，于是出现与正半周类似的情况，得到图3所示的AC线路输入电压VAC和电流IAC波形。
从图3可以看出，采用无源PFC电路取代单只电容滤波，整流二极管导通角明显增大(大于120°)，AC输入电流波形会变得平滑一些。在选择C1=C2=10μF/400V的情况下，线
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PFC的效果，电路则变得复杂，人们理所当然地会选择有源PFC方案。
有源PFC升压变换器
有源PFC电路相当复杂，但半导体技术的发展为该技术的应用奠定了基础。基于功率因数控制IC的有源PFC电路组成一个DC-DC升压变换器，这种PFC升压变换器被置于桥式整流器和一只高压输出电容之间，也称作有源PFC预调节器。有源PFC变换器后面跟随电子镇流器的半桥逆变器或开关电源的DC-DC变换器。有源PFC变换器之所以几乎全部采用升压型式，主要是在输出功率一定时有较小的输出电流，从而可减小输出电容器的容量和体积，同时也可减小升压电感元件的绕组线径。
这种PFC升压变换器的工作原理如下：当接通AC线路后，由于电容C1容值仅为0.1~0.22 μ F，只用作高频旁路，故桥式整流输出为100Hz的正弦半波脉动电压(V
PFC变换器有不同的分类方法。按通过升压电感元件电流的控制方式来分，主要有连续导通模式(CCM)、不连续导通模式(DCM)及介于CCM与DCM之间的临界或过渡导通模式(TCM)三种类型。不论是哪一种类型的PFC升压变换器，都要求其DC输出电压高于最高AC线路电压的峰值。在通用线路输入下，最高AC线路电压往往达270V，故PFC变换器输出DC电压至少是380V(270V√2V)，通常都设置在400V的电平上。
工作在CCM的PFC变换器，输出功率达500W以上乃至3kW,在DCM工作的PFC变换器，输出功率大多在60~250W，应用比较广泛，故在此作重点介绍。
工作于DCM的有源PFC升压变换器控制IC有几十种型号，如ST公司生产的L6560、西门子公司生产的TDA4817/TDA4862、摩托罗拉公司生产的MC33261/MC34261、三星公司生产的KA7524/KA7526、硅通公司生产的
SG3561等。其中，L6560、KA7524/KA7526和MC33261等，在国内直接可以采购，应用比较广泛。这些器件全部采用8引脚DIP或SO封装，芯片电路组成大同小异，其基本组成包括以电压误差放大器为中心的电压控制环路和以一象限乘法器、电流感测比较器及零电流检测器等构成的电流控制环路。图4示出了DCM升压型PFC控制IC的内部结构及由其组成的预变换器电路。
R)，亦即AC半正矢。通过电阻R3的电流对电容C3充电，
当C3上的电压升至IC的启动门限(大多为11V左右)以上时，接通IC电源电压(VCC)，IC开始工作，并驱动PFC开关VT1动作。一旦PFC升压变换器进入正常运行状态，升压电感器T1的次级绕组则感生高频脉冲信号，经二极管VD5整流和电容C3滤波，为IC提供工作电压和电流。桥式整流后的AC输入电压，经R1和R2组成的电阻分压器分压，作为乘法器的一个输入(VM1)。升压变换器的DC输出电压，在
电阻分压器下部电阻R9上的分压信号，反馈到IC误差放大器的反相输入端，并与误差放大器同相输入端上的参考电压VREF比较，产生一个DC误差电压VEAO，也输入到乘法器。乘法器的输出VMO是两个输入(VM1和VM2)的结果，作为IC电流感测比较器的参考。当IC驱动VT1导通时，升压二极管VD6截止，流过L的电流从0沿斜坡线性增加，并全部通过VT1和地回复。一旦IL在开关周期内达到峰值，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
组产生一个突变电势被IC的零电流检测器接收，IC产生一个新的输出脉冲驱动VT1再次导通，开始下一个开关周期。IC的电流检测逻辑电路同时受零电流检测器和电流传感比较器的控制，可确保在同一时刻IC只输出一种状态的驱动信号。VT1源极串联电阻R7用作感测流过VT1的电流。只要R7上的感测电压超过电流传感比较器的触发门限电平，PFC开关VT1则截止。当AC线路电压从零按正弦规律变化时，乘法器输出VMO为比较器建立的门限强迫通过L的峰值电流跟踪AC电压的轨迹。在各个开关周期内电感峰值电流形成的包迹波，正比于AC输入电压的瞬时变化，呈正弦波波形。在两个开关周期之间，有一个电流为零的点，但没有死区时间，从而使AC电流通过桥式整流二极管连续流动(二极管的导通角几乎等于180°)，整流平均电流即为AC输人电流(为电感峰值电流的1/2)，呈正弦波波形，且与AC线路电压趋于同相位，因而线路功率因数几乎为1(通常为0.98~0.995)，电流谐波含量符合IEC标准的规定要求。与此同时，由于PFC电压控制环路的作用，PFC变换器输出经提升的稳压DC电压，纹波很大，频率为100Hz，同样为正弦波。其控制原理与开关电
宜，无源PFC电路目前很少被人们采用。
有源PFC预变换器越来越多地被用于荧光灯和高压钠灯及金卤灯电子镇流器、高端AC-DC适配器/充电器和彩电、台式PC、监视器及各种服务器开关电源前端，以符合IEC等标准要求。此外，有源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升压变换器，磁环脉冲变压器T2．功率开关VT3和VT2及R14、C11和双向触发二极管D1AC(DB3)组成的振荡启动电路构成半桥逆变器电路，12、C12和L3、C13组成LC串联谐振(灯启动)电路。由于采用了有源PFC升压变换器电路，电子镇流器在AC线路电压为220V额定条件下，变换器效率达96％，输入线路功率因数PF≥0.993，AC输入电流总谐波失真THD≤10.99％，其中二次谐波为0.51％，三次谐波为9.6％，五次谐波为4.7％，七次谐波为1.46％。电子镇流器AC输入电压总谐波含量为4.23％。
有源PFC升压变换器在开关电源应用中，为减少电路元件数量和印制电路板(PCB)空间，提高功率密度，大多是将PFC控制电路与PWM控制器组合在一起，集成到同一芯片上，从而提高了开关电源的性能价格比，同时也简化了设计。
CCM功率因数控制器IC的代表性产品有UC1854、ML4821，LT1248、LT1249、L4981和NCP1650等，这些IC大多采用16引脚封装，其共同特征之一是内置振荡器。像开关电源用PWM/PFC组合IC(如ML4803和CM6800等)中的PFC电路，全部属于CCM平均电流这一类型。
源一样，其DC输出电压在90~270V的AC输入电压范围内保持不变。
在DCM下工作的PFC升压变换器相关电压和电流波形如图5所示，图6为AC线路输入电压和电流波形。
事实上，工作于DCM的PFC升压变换器开关频率不是固定的。在AC输入电压从0增大的峰值时，开关频率逐渐降低。在峰值AC电压附近，开关周期最大，而频率最低。
在连续模式(CCM)下工作的PFC升压变换器采用固定频率高频PWM电流平均技术。这类变换器的开关占空比是变化的，但开关周期相同。通过升压电感器和PFC开关MOSFET的电流在AC线路电压的半周期之内(即0&t&T/2)，任何时刻都不为0，而是时刻跟踪AC电压的变化轨迹，其平均电流(IAC)呈正弦波形，且与AC电压同相位，如图7所示。工作在CCM下的PFC变换器与DCM的变换器相比，有更低的波形畸变。THD降至5％左右。
除DCM和CCM的PFC变换器之外，还有一种变换器工作在过渡模式(TM)，代表性控制器有L6561等。L6561内置THD最佳化电路，在误差放大器输出端外部可连接RC补偿网络，提供更低的AC输入电流失真及保护功能。由L6561组成的PFC升压变换器，输出功率达300W。
无源PFC电路主要用于40W以下电子镇流器中。由于有源PFC控制IC价格比较便
宜，无源PFC电路目前很少被人们采用。
有源PFC预变换器越来越多地被用于荧光灯和高压钠灯及金卤灯电子镇流器、高端AC-DC适配器/充电器和彩电、台式PC、监视器及各种服务器开关电源前端，以符合IEC等标准要求。此外，有源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升压变换器，磁环脉冲变压器T2．功率开关VT3和VT2及R14、C11和双向触发二极管D1AC(DB3)组成的振荡启动电路构成半桥逆变器电路，12、C12和L3、C13组成LC串联谐振(灯启动)电路。由于采用了有源PFC升压变换器电路，电子镇流器在AC线路电压为220V额定条件下，变换器效率达96％，输入线路功率因数PF≥0.993，AC输入电流总谐波失真THD≤10.99％，其中二次谐波为0.51％，三次谐波为9.6％，五次谐波为4.7％，七次谐波为1.46％。电子镇流器AC输入电压总谐波含量为4.23％。
有源PFC升压变换器在开关电源应用中，为减少电路元件数量和印制电路板(PCB)空间，提高功率密度，大多是将PFC控制电路与PWM控制器组合在一起，集成到同一芯片上，从而提高了开关电源的性能价格比，同时也简化了设计。
PFC的应用电路
很详细啊！
这个是软开关的图么？
这些资料还不错！
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