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高效率无桥PFC常见拓扑及其设计方法!

2017-7-14 08:39 阅读: 7441 评论: 0 编辑: ygzx1
[导读]目前高效率的电源越来越多,大家追求的效率也越来越高,前些时听说华为已经做出了98%效率的AC-DC模块,在业界引起了轰动!相信再过几年都会有99%效率的电源出来了!高效率的电源自然离不开无桥PFC,这次主要介绍各种无 ...
目前高效率的电源越来越多,大家追求的效率也越来越高,前些时听说华为已经做出了98%效率的AC-DC模块,在业界引起了轰动!相信再过几年都会有99%效率的电源出来了!
高效率的电源自然离不开无桥PFC,这次主要介绍各种无桥PFC常见拓扑以及其演变方式。
主要从几个大的方面讨论无桥PFC,涉及到以下几个问题:
1、目前较为流行的几种无桥PFC拓扑以及相互演变形式;
2、几种无桥PFC各自的优缺点;
3、PFC电压环为什么不能快?
4、CCM和CRM模式的优缺点及其设计方法;
5、关于PFC中的乘法器在什么时候可以不要?
6、无桥PFC的控制方式;
7、PFC中磁性器件的选择;
传统的PFC电路图如下,每次都有2个二极管(整流桥)导通,还有一个MOS管或者升压二极管导通,即每次导通3个功率器件,损耗大。
为了解决损耗大的问题,于是有人提出了无桥PFC,下图就是无桥PFC的一种形式,每次只导通2个功率器件。
(注:此拓扑有较大的缺陷,先留一个悬念)
正半周,S1,S2同时导同,电感储存能量;
之后断开S1,D1导通,S2导通,电感释放能量!
同理,负半周的时候,S1,S2同时导通,电感储存能量;
之后断开S2,D2导通,S1导通,电感释放能量!
这幅图就是经典的图腾柱式无桥PFC。
正半周,S1,D1 同时导同,电感储存能量;
S1断开后,S2和D1导通,电感向负载释放能量;
在负半周,D2,S2 同时导同,电感储存能量;
S2断开后,D2和S1导通,电感向负载释放能量;
前面也说过,第一种无桥PFC有较大的缺点,就是EMC 干扰很大,而图腾柱式的无桥PFC就没有这个问题。
在正半周,S2一直是导通状态,相当于N线直接连到了GND上面;而在负半周,N线连到了一个高频(开关频率)跳动的点上,这样会带来很大的干扰。
D3,D4就是额外增加的二极管!
交流输入正半周,S1,D4导通,电感LB1储能;
之后S1断开,D1和D4导通,电感LB1释放能量;
交流输入负半周,S2,D3导通,电感LB2储能;
之后S2断开,D2和D3导通,电感LB2释放能量;

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