无桥 PFC 的优势及解决方案 2011-05-07 08:49:29 来源:互联网 传统有源 PFC 中，交流输入经过 EMI 滤波后会经过二极管桥整流器，但在整流过程中存 在功率耗散， 其中既包括前端整流桥中两个二极管导通压降带来的损耗， 也包括升压转换器 中功率开关管或续流二极管的导通损耗据测算，在低压市电应用(@90 Vrms)中，二极管桥 会浪费大约 2%的能效有鉴于此，近年来业界提出了无桥 PFC 拓扑结构实际上，如果 去掉二极管整流桥，由此带来的能效提升效果很明显这种 PFC 电路采用 1 只电感、两只 功率 MOSFET 和两只快恢复二极管组成对于工频交流输入的正负半周期而言，这种无桥 升压电路可以等效为两个电源电压相反的升压电路的组合其中左边的蓝色方框是 PH1 为 高电平、MOSFET 开关管 M2 关闭时的开关单元，右边的橙色方框是 PH2 为高电平、 MOSFET 开关管 M1 关闭时的开关单元当 PH1 为高电平、PH2 为低电平时，电路工作 在正半周期，这时 M2 相当于体二极管(body diode)，PH2 通过 M2 接地;而当 PH1 为低电 平、PH2 为高电平时，电路工作在负半周期，这时 M1 相当于体二极管，PH1 通过 M1 接 地。
图：传统的无桥 PFC 结构示意图 相对于传统 PFC 段而言，这种无桥 PFC 节省了由二极管整流桥导致的损耗，但不工作 MOSFET 的体二极管传递线圈电流最终，这种结构消除了线路电流通道中一个二极管的 压降，提升了能效但实际上，这种架构也存在几处不便，因为交流线路电压不像传统 PFC 那样对地参考，而是相对于 PFC 段接地而浮动，这就需要特定的 PFC 控制器来感测交流输 入电压， 而这种结构中的简单电路并不能完成这项任务 这种架构也不能方便地监测线圈电 流此外，EMI 滤波也是一个主要问题 图 4 是 Ivo Barbi 无桥升压 PFC 架构的新颖解决方案，这种方案中没有全桥，相反， PFC 电路的地通过二极管 D1 和 D2 连接至交流线路，且每个端子用于 1 个 PFC 段故这 种解决方案可视作 2 相 PFC，其中 2 个分支并联工作这种架构也省下了电流通道中的一 个二极管，并因此提升了能效这种 2 相式架构并不需要特定的 PFC 控制器，具有增强的 热性能，且负相总是接地，解决了 EMI 问题 (本文转自电子工程世界： 。