pfc電路圖及其原理,典型PFC電路-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2025-02-20
PFC電路（Power Factor Correction,功率因數校正電路）的主要功能是提高電力系統的功率因數，減少諧波含量，從而降低電磁干擾和電磁兼容問題。
PFC電路是對輸入電流的波形進行控制，使其與輸入電壓波形同步，提高功率因數，減少諧波含量，是能夠解決因容性負載導致電流波形嚴重畸變而產生的電磁干擾(EMl)和電磁兼容(EMC)問題。功率因數是指有功功率與視在功率（總耗電量）的比值。當功率因數越大，電力利用率越高。
PFC電路圖主要包括：
1.整流橋：將交流電轉換為脈動的直流電。
2.濾波電容：對脈動直流電進行濾波，減少電壓波動。
3.Boost電路：由電感、開關管（如MOSFET）、二極管和輸出電容組成。開關管在控制信號的作用下周期性開關，實現電壓升壓和功率因數校正。
4.控制部分：包括電壓誤差放大器、乘法器、電流誤差放大器、PWM控制器等，用于監測輸入電壓和電流，計算功率因數，并調整開關管的狀態，使輸出電流與輸入電壓同步。
PFC電路的工作原理：
1.電壓和電流檢測：檢測輸入電壓和電流，送入控制部分。
2.計算功率因數：根據檢測到的電壓和電流，計算當前的功率因數。
3.調整電流相位：控制部分根據計算得到的功率因數，調整開關管的狀態，改變輸出電流的相位，使其與輸入電壓同步。
4.穩定輸出電壓：監測輸出電壓，保持其穩定。這通常通過電壓環和電流環的雙閉環控制方式實現。
PFC有被動式PFC（無源PFC）以及主動式PFC(有源式PFC)。
被動式PFC有兩種類型：一種是電感補償式，在整流橋堆和濾波電容之間加入一個電感（適當選取電感量），其工作原理是利用電感減小交流輸入的基波電流與電壓的相位差，從而提高功率因數；另一種是填谷電路式，其工作原理是利用整流橋后面的填谷電路來增大整流管的導通角，通過填平谷點，使輸入電流從尖峰脈沖變為接近于正弦波的波形，該電路與電感補償式相比，具有電路簡單的優點，功率因數補償效果好。
主動式PFC由電感電容及其元器件組成，通過專用的IC去調整電流波形，對電流電壓間的相位差進行補償，主動式PFC可用作輔助電源，而且其輸出直流電壓紋波很小。
典型的PFC電路：
主動式PFC電路通常使用兩個功率MOSFET開關管。這些開關管一般都會安置在一次側的散熱片上。為了易于理解，我們用在字母標記了每一顆MOSFET開關管：S表示源極（Source）、D表示漏極（Drain）、G表示柵極（Gate）。
PFC二極管是一顆功率二極管，通常采用的是和功率晶體管類似的封裝技術，兩者長的很像，同樣被安置在一次側的散熱片上，不過PFC二極管只有兩根針腳。
PFC電路中的電感是電源中最大的電感；一次側的濾波電容是主動式PFC電源一次側部分最大的電解電容。圖16中的電阻器是一顆NTC熱敏電阻，可以更加溫度的變化而改變電阻值，和二級EMI的NTC熱敏電阻起相同的作用。
主動式PFC控制電路通常基于一顆IC整合電路，有時候這種整合電路同時會負責控制PWM電路（用于控制開關管的閉合）。這種整合電路通常被稱為 “PFC/PWM combo”.
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