什么是兩級PFC電路和單級PFC電路
兩級PFC電路
兩級PFC電路由一個功率因數調節器(PFC)和DC/DC變換器串聯而成,如圖24 所示。前者主要負責正弦化輸入電流,使電壓電流同相位,后者主要負責調整輸出電壓, 通過DC/DC變化得到可以利用的電壓。
這種類型拓撲的優點有:可以在得到高輸入功率因數與低輸入電流諧波的同時,得到 較好的輸出電壓特性,例如較小的輸出電壓紋波,較快的輸出電壓調整率等:可以在實現 輸入、輸出絕緣的同時實現較長的掉電維持時間;電路中的能量存儲電容的電壓可控。但 是電路較為復雜,由于能量要被處理和傳遞兩次,因此整機效率較低,需要兩套控制電路, 成本較高。它的應用場合主要有:后級電路對PFC電路的輸出特性要求較髙時,或整個 產品對輸入電流質量要求較高的場合。一般研究中,只對前一級進行研究,使電路的 功率因數盡可能接近1,減少諧波對電網的污染,后一級只是對前一級的輸出電壓做一變 化,得到人們日常生活中所要用的電壓。
單級PFC電路
同兩級PFC電路相比,單級型的PFC電路將PFC級和DC/DC級組合在一起,只有 —個幵關和一套控制電路,同時實現對輸入電流的整形和對輸出電壓的快速調節。如 圖2-5所示,控制電路的作用是實現對輸出電壓的調節,得到穩定的直流輸出電壓,要 求電路必須具有固有的PFC功能,即在不對PFC進行控制的情況下,輸入電流能夠完全 或部分跟隨輸入電壓的正弦變化?眾所周知,在固定占空比時,工作在DCM模式的 BOOST, BUCK-BOOST,SEPIC,CUK, ZETA等變換器具有固有的PFC功能。為了簡 化電路,大部分單級PFC變換器都是采用BOOST或BUCK-BOOST變換器,工作在DCM 模式,實現輸入電流整形(Input-Current-ShapinglCS)。
大多數單級PFC拓撲可以直接從兩級PFC拓撲經過簡單的組合得倒,在所有PFC變 換器中,瞬時輸入功率在一個交流周期都是脈動的。在單級功率因數校正電路中,能量只 被處理與傳遞一次,只用到一個幵關管,輸入電流的正弦化與輸出電壓調整在一個電路中完成。這種類型拓撲的優點有:電路結構比較簡單,成本低。但該電路存在一個致命的缺 點,在高輸入電壓和輕載時,由于輸入能量和輸出能量瞬間不平衡而導致儲能電容cB電 壓應力過高,因此為了滿足輸出保持時間的要求,需要大容量和髙耐壓的電解電容。 主要應用于輸出功率較小的場合,或者后級對PFC電路的輸出特性要求不高的場合。
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