PFC功率因數校正電路的典型方案講解

PFC在電路中的作用非常重要，其能夠最大程度上的反映出系統中電力的有效使用率。因此作為電源新手來說，對PFC進行進一步的了解是非常有必要的。本文不會重點對PFC的概念進行介紹，而是轉向為大家介紹PFC的典型應用。

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在PFC於調節器當中，擁有兩級功率系統。第一級為一個升壓轉換器，該轉換器通過平均電流模式控制得到輸入電流波形，以實現單位功率因數。要使升壓轉換器能正常運行，這就需要一個高於輸入電壓的輸出電壓，並且第二級需要對該電壓進行降壓，使其成為可用輸出電。

圖1所示原理圖表明，PFC預調節器設計用於在脫離通用線電壓(如85Vrms至265Vrms之間)的情況下運行，並將DC輸出調節為385v和250w。第二個功率級一般位於這個預調節器的下遊，該預調節器是專門設計用於在輸入電壓為其輸出電壓的75%時正常工作，這樣便可以應對「欠壓」的情況。

所帶來的挑戰

在一些應用中，設計工作需要一個快速啟動，而並不會選擇緩慢的升壓。加速軟啟動最大的問題是由升壓引起的過衝現象：圖1所示的升壓電容(C12)電氣應力。

需要設計一個如圖1所示的電路來實現在300ms時間以內的軟啟動。設計方面的要求是在300ms時間內升壓不超過其目標輸出電壓的75%。圖2的波形反應了該設計的軟啟動特性。CH1是指輸出電壓(Vout)，CH2是指電壓放大器輸出電壓(VAOUT)，CH3是指軟啟動(SS)電壓，而CH4則是指來自UCC3817的DRVOUT引腳的柵極驅動信號。UCC3817控制升壓開關Q1。

該電源的設計，是為了使輸出電壓(Vout)跟蹤UCC3817PFC控制器引腳13處的軟啟動(SS)電壓。但是，由於轉換器的電壓環路響應較慢，輸出電壓並沒有跟蹤SS，而是在上電過程中出現過衝，並達到將近13%的過衝量，大約435V的峰值。控制IC的軟啟動功能運行正常。輸出電壓和VAOUT會跟蹤軟啟動，一直到輸出電壓達到385V。一旦VOUT超過385V，由於需要一個最小的佔空比，電壓放大器輸出會降低，但是電壓環路響應太慢而無法避免出現過衝現象。

通過以上的介紹，相信大家對於PFC典型應用電路已經有了一定的理解。在進行電路設計時，首先對其中的一些基礎知識進行了解是非常有必要的，這樣才能更加快速準確高效的完成電路設計。