一直在尋找一種能夠?qū)崿F(xiàn)輸出無(wú)工頻紋波的 “單級(jí)”PFC電路,現(xiàn)在似乎找到了。
一種低成本高性能的PFC電路
作為輸入級(jí)用Boost電路來(lái)實(shí)現(xiàn)PFC功能是最理想的但Boost電路只能升壓而且不能隔離所以一般都要跟其它電路組合使用,用反激電路實(shí)現(xiàn)PFC最簡(jiǎn)單不過(guò)反激電路只能實(shí)現(xiàn)斷續(xù)模式的PFC功能而且不論是Boost電路還是反激電路輸出都有工頻紋波。
較理想的PFC電路效果應(yīng)當(dāng)是輸入電流可斷續(xù)可連續(xù),輸入輸出有變壓器隔離,輸出電壓無(wú)工頻紋波等,一般只有兩級(jí)以上帶變壓器的拓?fù)洳拍軐?shí)現(xiàn)這樣的效果見(jiàn)圖1、圖2
圖1 Boost+反激組合電路
圖2 Boost+正激組合電路
組合式的缺點(diǎn)就是成本高,圖2的電路成本尤其高。若想實(shí)現(xiàn)高性能的PFC功能純單級(jí)的恐怕是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的,這里所實(shí)現(xiàn)的的“單級(jí)”PFC其實(shí)是圖1這種組合式電路的一種演變,電路見(jiàn)下圖3
圖3無(wú)工頻紋波“單級(jí)”PFC電路
如圖3這個(gè)“單級(jí)”PFC電路相對(duì)于圖1的組合式少用了一個(gè)PFC電感,是借用電路中的漏感(或者稱(chēng)磁集成)來(lái)做為PFC電感的。
電路的工作原理可參考圖4、圖5
圖4 Boost電路等效工作路徑
因?yàn)樽儔浩魍说木壒蕦?duì)于PFC功能變壓器相當(dāng)于短路只有漏感Lr起作用。
圖5 反激電路等效工作路徑
對(duì)于反激功能來(lái)說(shuō)其電路自成一個(gè)環(huán)路同PFC功能無(wú)關(guān)。
通過(guò)圖4、圖5的原理分析可以看出這個(gè)電路跟圖1的組合式PFC幾乎沒(méi)有區(qū)別,在控制上也是一樣兩個(gè)電路都是獨(dú)立控制的互不影響,其輸入輸出特性見(jiàn)下圖
圖6 “單級(jí)”PFC電路仿真波形
如圖6輸入電路PFC效果很好輸出電壓也沒(méi)有工頻紋波,仿真結(jié)果驗(yàn)證了理論分析,這個(gè)電路就是圖1組合式電路的演變。(圖3的電路初級(jí)側(cè)的電容和二極管也可換個(gè)位置,不過(guò)在控制上要麻煩些兩個(gè)信號(hào)會(huì)互相制約)
這個(gè)電路的優(yōu)點(diǎn)就是省了一個(gè)電感,利用漏感(磁集成)替代了PFC電感,這種磁集成變壓器的實(shí)現(xiàn)方法可參見(jiàn)下圖
圖7 磁集成“單級(jí)”PFC電路
相對(duì)于反激電路這里只增加了一個(gè)MOS管,電路中只用到了一個(gè)變壓器所以把這種電路看成是高性能的“單級(jí)”PFC電路。
做單級(jí)PFC,主要為省成本,性能指標(biāo)上會(huì)有較大的犧牲。
一個(gè)變壓器、一個(gè)開(kāi)關(guān)管的單級(jí)PFC拓?fù)洌趯?shí)際量產(chǎn)中,才更有意義。
這個(gè)同意,多一個(gè)開(kāi)關(guān)管,再減少一些電容,成本確實(shí)不會(huì)增加。
我的意思,量產(chǎn)中,廠家一般喜歡僅用一個(gè)開(kāi)關(guān)管,后級(jí)電容也并不增加很大的,此時(shí),就讓后級(jí)有較大的工頻紋波存在。因?yàn)椋芏嚯娫磻?yīng)用中,對(duì)于后級(jí)的紋波要求不高的場(chǎng)合,也很多。
學(xué)習(xí)了。不知是否可以對(duì)boost 部分的工作原理給出詳細(xì)的解釋?zhuān)恐x了先