【導讀】眾所周知，PFC指的就是功率校正因數，實際上，PFC是有效功率與總耗電量的比值。PFC比值的大小反映電力的有效利用程度。本篇文章主要闡述了通過臨界導電的方式來調節(jié)PFC段性能的方法。
實際上，正確的方式是讓線路電流趨近于正弦波形，盡量使得線路電壓和相位相同。為此，通常在橋電路與大電容之間插入所謂的PFC預穩(wěn)壓器。這個中間段設計輸出恒定的直流電壓，同時從輸入線路吸收正弦電流。PFC段通常采用升壓配置，要求輸出電壓比線路可能最高的電壓電平都要高。這就是為什么歐洲或是通用主電源輸入條件下，輸出穩(wěn)壓電平普遍設定在約390V的原因。
本篇文章將為大家介紹一種能夠對PFC段性能進行提高的方法。日常生活中大家所接觸的電源都不屬于高功率的范圍，而是屬于較低功率的應用。臨界導電模式(CrM)(也稱作邊界、邊界線甚至是瞬態(tài)導電模式)通常是首選的控制技術。這種控制技術簡單，市場上有采用這種技術的不同的商用控制器，容易設計。然而，高輸入電壓時，如果輸入和輸出電壓之間的差距小，PFC段會變得不穩(wěn)定。本文將說明解決這種問題的方法。PFC段一個更加常見的問題是通常發(fā)生在啟動時的大電流過沖，而不論采用的是何種控制技術。
臨界導電模式的工作
作為最常用的一種對PFC段進行控制的方法。臨界導電模式使用了可變的頻率控制原理來描述特征，即電感電流先上升至所需線路電流的2倍，然后下降至零，接著再上升至正電流，期間沒有死區(qū)時間(dead-time)，如圖1所示。這種控制方法需要電路精確地檢測電感的磁芯復位。
圖1：臨界導電模式
當MOSFET導通時，VAUX=-NVIN;
當MOSFET開路時，VAUX=N(VOUT-VIN);
其中，N是輔助繞組與主繞組之間的匝數比。
圖2：應用段典型示意圖
圖3：波形
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例如，NCP1607數據表中可以發(fā)現下述的ZCD閾值規(guī)范(引腳5是監(jiān)測ZCD信號的電路)。Vpin5上升：最低值為2.1V，典型值為2.3V，最大值為2.5V;Vpin5下降：最低值為1.5V，典型值為1.6V，最大值為1.8V。
要恰當地檢測零電流，VAUX信號必須高于較高的閾值。
圖4及圖5顯示出在高線路時會面對的一個問題。VAUX電壓在退磁相位期間較小，而這時Vin較高，因為VAUX與輸出輸入電壓差成正比VAUX=N(VOUT-VIN)。
圖4：不精確零電流檢測導致的不穩(wěn)定性
圖4顯示出現不穩(wěn)定性問題時高輸入線路(正弦波頂端，此處Vin約為380V)下的VAUX電壓。我們可以看到MOSFET關閉時，VAUX電壓輕微躍升至高于ZCD閾值。由于其大紋波的緣故，在退磁相位期間，VAUX電壓首先增加，然后下降。由于在某些開關周期的末段VAUX接近ZCD閾值，這VAUX電壓下降導致零電壓比較器在電感磁芯完全復位前就翻轉(trip)。
圖5：連續(xù)導電模式工作
總結
相信經過本文的介紹，大家在設計過程中遇到PFC過沖過高的現象時，能夠學以致用，通過臨界導電的方式調節(jié)PFC段性能。
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