PFC功率因数校正电路的典型方案讲解

PFC在电路中的作用非常重要，其能够最大程度上的反映出系统中电力的有效使用率。因此作为电源新手来说，对PFC进行进一步的了解是非常有必要的。本文不会重点对PFC的概念进行介绍，而是转向为大家介绍PFC的典型应用。

在PFC于调节器当中，拥有两级功率系统。第一级为一个升压转换器，该转换器通过平均电流模式控制得到输入电流波形，以实现单位功率因数。要使升压转换器能正常运行，这就需要一个高于输入电压的输出电压，并且第二级需要对该电压进行降压，使其成为可用输出电。

 
图1典型的具有PFC预调节器的两级系统

图1所示原理图表明，PFC预调节器设计用于在脱离通用线电压（如85Vrms至265Vrms之间）的情况下运行，并将DC输出调节为385v和250w。第二个功率级一般位于这个预调节器的下游，该预调节器是专门设计用于在输入电压为其输出电压的75%时正常工作，这样便可以应对“欠压”的情况。

所带来的挑战

在一些应用中，设计工作需要一个快速启动，而并不会选择缓慢的升压。加速软启动最大的问题是由升压引起的过冲现象：图1所示的升压电容（C12）电气应力。

需要设计一个如图1所示的电路来实现在300ms时间以内的软启动。设计方面的要求是在300ms时间内升压不超过其目标输出电压的75%。图2的波形反应了该设计的软启动特性。CH1是指输出电压（Vout），CH2是指电压放大器输出电压（VAOUT），CH3是指软启动（SS）电压，而CH4则是指来自UCC3817的DRVOUT引脚的栅极驱动信号。UCC3817控制升压开关Q1。

 
图2典型的PFC预调节器启动行为

该电源的设计，是为了使输出电压（Vout）跟踪UCC3817PFC控制器引脚13处的软启动（SS）电压。但是，由于转换器的电压环路响应较慢，输出电压并没有跟踪SS，而是在上电过程中出现过冲，并达到将近13%的过冲量，大约435V的峰值。控制IC的软启动功能运行正常。输出电压和VAOUT会跟踪软启动，一直到输出电压达到385V。一旦VOUT超过385V，由于需要一个最小的占空比，电压放大器输出会降低，但是电压环路响应太慢而无法避免出现过冲现象。

通过以上的介绍，相信大家对于PFC典型应用电路已经有了一定的理解。在进行电路设计时，首先对其中的一些基础知识进行了解是非常有必要的，这样才能更加快速准确高效的完成电路设计。