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什么是两级PFC电路和单级PFC

两级PFC电路

两级PFC电路由一个功率因数调节器(PFC)和DC/DC变换器串联而成,如图24 所示。前者主要负责正弦化输入电流,使电压电流同相位,后者主要负责调整输出电压, 通过DC/DC变化得到可以利用的电压。

这种类型拓扑的优点有:可以在得到高输入功率因数与低输入电流谐波的同时,得到 较好的输出电压特性,例如较小的输出电压纹波,较快的输出电压调整率等:可以在实现 输入、输出绝緣的同时实现较长的掉电维持时间;电路中的能量存储电容的电压可控。但 是电路较为复杂,由于能量要被处理和传递两次,因此整机效率较低,需要两套控制电路, 成本较高。它的应用场合主要有:后级电路对PFC电路的输出特性要求较髙时,或整个 产品对输入电流质量要求较高的场合。一般研究中,只对前一级进行研究,使电路的 功率因数尽可能接近1,减少谐波对电网的污染,后一级只是对前一级的输出电压做一变 化,得到人们日常生活中所要用的电压。

两级PFC电路


单级PFC电路

同两级PFC电路相比,单级型的PFC电路将PFC级和DC/DC级组合在一起,只有 —个幵关和一套控制电路,同时实现对输入电流的整形和对输出电压的快速调节。如 图2-5所示,控制电路的作用是实现对输出电压的调节,得到稳定的直流输出电压,要 求电路必须具有固有的PFC功能,即在不对PFC进行控制的情况下,输入电流能够完全 或部分跟随输入电压的正弦变化•众所周知,在固定占空比时,工作在DCM模式的 BOOST, BUCK-BOOST,SEPIC,CUK, ZETA等变换器具有固有的PFC功能。为了简 化电路,大部分单级PFC变换器都是采用BOOST或BUCK-BOOST变换器,工作在DCM 模式,实现输入电流整形(Input-Current-ShapinglCS)。


单级PFC电路



大多数单级PFC拓扑可以直接从两级PFC拓扑经过简单的组合得倒,在所有PFC 换器中,瞬时输入功率在一个交流周期都是脉动的。在单级功率因数校正电路中,能量只 被处理与传递一次,只用到一个幵关管,输入电流的正弦化与输出电压调整在一个电路中

完成。这种类型拓扑的优点有:电路结构比较简单,成本低。但该电路存在一个致命的缺 点,在高输入电压和轻载时,由于输入能量和输出能量瞬间不平衡而导致储能电容cB 压应力过高,因此为了满足输出保持时间的要求,需要大容量和髙耐压的电解电容。 主要应用于输出功率较小的场合,或者后级对PFC电路的输出特性要求不高的场合。


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