高效PFC转换电路设计

2025-09-29 理论教育版权反馈

【摘要】：PFC的核心作用是限制电网输入电流谐波。IC1片内的基准电压为7.5V，由电阻R12决定输出电压的大小。R20、R21、R23、R24及C24是交流电压取压元件，它们对PFC电路的工作状态起着重要作用，要选用合适参数的元件。

PFC的核心作用是限制电网输入电流谐波。功率因数低的危害性很大，必须要求功率变换的电子设备安装功率因数转换装置。

1.L6562/PFC转换电路

图1-17a是L6562/PFC转换电路。它是怎样工作的呢？从输出电压V_DH用电阻R₁₇、R₁₈分压，取出一信号电压，信号电压进入IC₁的8脚，它与IC₁片内的基准电压进行比较，其差值又与桥式整流后的100Hz脉动电压一起进入IC₁的3脚，输入给电压误差放大器，误差电压与差值信号一同进入乘法器相乘，乘法器输出一电流，又与进入IC₁的4脚的开关管VT₁源极控制电流进行比较、放大，均化后得到一控制电流信号，控制信号由IC₁的7脚发出，经R₁、VD₃、VT₂组成的快速开关电路，去触发驱动管VT₁的栅极，输出电压经升压二极管整流，从而使输出电流波形与输入电压波形同相位。转换结果是电流谐波含量（THD）减少，功率因数（cosφ）提高。图中，R₂₅、R₂₇、R₂₆、VS、C₂₂及VT₃组成输入过电压、欠电压保护电路。当V_A点的电压低于25V时，稳压二极管VS正向导通；VT₃导通，IC₁的2脚误差信号输出因低压锁定而无信号输出，振荡停止，实施欠电压保护。当V_A的电压大于75V时，VS、VT₃导通，关闭片内的四-二与非门，7脚无触发信号输出，VT₁停止工作，起到过电压保护的作用。V_A点的高电压计算：。低电压计算：。

2.FAN7527/PFC转换电路

图1-17b的电路结构与图1-17a基本一样，只是没有输入电压保护电路。控制IC₁工作在临界导通模式。所谓临界导通模式是，升压变压器TR₁的电感电流，在一个开关周期之前降为零，使驱动管的开关损耗为零，效率高；交流电路电流是连续的，没有死区时间，将开关峰值电流钳制在平均输入电流的两倍水平，这就是临界导电模式。

图中VD₃是升压二极管；TR₁是升压变压器；R₃、R₄、R₅、R₆、C₈是乘法器采样输入电路；R₁₈是PFC零电流检测输入限流电阻，将电感转为电压来检测内部MOSFET的开关状态，当电流为零时打开MOSFET的驱动信号，因此，功率管工作在零电压导通状态；R₆是VT₁的限流电阻；R₇、VD₂起着快速开关作用；R₉、R₁₀过电流反馈与限流电阻；C₁₀为误差放器输入和输出补偿电容。

3.UC3854/PFC转换电路(https://www.chuimin.cn)

如图1-17c所示，L₁₀、VD₈、VT₈、IC₁、C₁₂～C₁₄等元器件组成功率因数校正电路。L₁₀是升压电感，它的材质是铁-镍56环形铁氧体。VD₈是升压二极管，采用超快速恢复二极管。R₁₁、R₁₂是输出电压分压取压电阻。IC₁片内的基准电压为7.5V，由电阻R₁₂决定输出电压的大小。

R₁₀是输出电流取样电阻，该输出电流用来检测输出负载的大小。C₁₆、C₁₇、R₁₄用来进行电流放大器的输入端与输出端的相位补偿，以满足输出电流与相位的比例关系。R₂₅是乘法器输出限流电阻，改变电阻R₂₅可改变乘法器输出电流的大小。C₂₃是电路软启动时间设定电容，它可改变振荡频率，振荡频率的计算：f=1.25/（R₂₅C₂₃）。C₂₀、C₂₁是高低频滤波及旁路电容。R₂₂是C₂₁为V_CC供电电源的放电电阻。R₁₈、R₁₉是输入电压取压电阻，该电压进入IC₁片内乘法器。R₁₇、R₃₂是负载电流检测取样电阻，该信号用来平衡输出电流的大小、实施过电流保护。R₂₀、R₂₁、R₂₃、R₂₄及C₂₄是交流电压取压元件，它们对PFC电路的工作状态起着重要作用，要选用合适参数的元件。

图1-17 PFC转换电路

高效PFC转换电路设计

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