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【我是工程师】高效率无桥PFC常见拓扑及其设计方法!

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,本帖主要介绍各种无桥PFC常见拓扑以及其演变方式,并和大家一起讨论无桥PFC的设计方法!希望和大家在探讨中共同进步!

本帖主要从几个大的方面讨论无桥PFC,主要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;

全部回复(432)
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2015-03-31 22:18

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。

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2015-03-31 22:40
@Constance
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。[图片]

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)

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jackieC
LV.4
4
2015-03-31 23:06
@Constance
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)[图片]
占座学习,无桥PFC太高大上了,上图中的拓扑是怎么工作的呢?
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2015-03-31 23:25
@jackieC
占座学习,无桥PFC太高大上了,上图中的拓扑是怎么工作的呢?

正半周,S1,S2同时导同,电感储存能量;

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2015-03-31 23:29
@Constance
正半周,S1,S2同时导同,电感储存能量;[图片]

之后断开S1,D1导通,S2导通,电感释放能量!

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2015-03-31 23:32
@Constance
之后断开S1,D1导通,S2导通,电感释放能量![图片]

同理,负半周的时候,S1,S2同时导通,电感储存能量;

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2015-03-31 23:35
@Constance
同理,负半周的时候,S1,S2同时导通,电感储存能量;[图片]

之后断开S2,D2导通,S1导通,电感释放能量!

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2015-04-01 10:01
@Constance
之后断开S2,D2导通,S1导通,电感释放能量![图片]
我就来看看 ,顺便顶个帖
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2015-04-01 10:43
干货帖啊 ,期待后续 赞一个!
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Chash
LV.3
11
2015-04-01 15:19
@电源网-娜娜姐
干货帖啊,期待后续赞一个!

顶起来!

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l4981
LV.4
12
2015-04-01 16:28
@Constance
之后断开S2,D2导通,S1导通,电感释放能量![图片]
 工作原理分析得很清楚,电流流向也很清晰,赞一个!
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l4981
LV.4
13
2015-04-01 16:43
@Constance
之后断开S2,D2导通,S1导通,电感释放能量![图片]

貌似无桥PFC还有一种图腾柱形式的,能详细介绍一下吗?

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yywang
LV.6
14
2015-04-01 18:33
@Constance
之后断开S2,D2导通,S1导通,电感释放能量![图片]

继续,很想学习这方面的知识。

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2015-04-01 19:47
@l4981
貌似无桥PFC还有一种图腾柱形式的,能详细介绍一下吗?
你说得很对,还有一种图腾柱式的无桥PFC。
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2015-04-01 19:56
@Constance
你说得很对,还有一种图腾柱式的无桥PFC。

这幅图就是经典的图腾柱式无桥PFC。

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2015-04-01 20:07
@yywang
继续,很想学习这方面的知识。
欢迎一起讨论!
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2015-04-01 20:09
@Constance
[图片]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;

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2015-04-01 20:25
@Constance
正半周,S1,D1 同时导同,电感储存能量;[图片]

S1断开后,S2和D1导通,电感向负载释放能量;

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2015-04-01 20:25
@Constance
S1断开后,S2和D1导通,电感向负载释放能量;[图片]

在负半周,D2,S2 同时导同,电感储存能量;

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2015-04-01 20:26
@Constance
在负半周,D2,S2同时导同,电感储存能量;[图片]

S2断开后,D2和S1导通,电感向负载释放能量;

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2015-04-01 23:06
@Constance
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)[图片]
这样不就是可控整流么?
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ffk136
LV.3
23
2015-04-02 08:12
好帖顶起来, 继续,很想学习这方面的知识。
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2015-04-02 09:05
@皇甫仁和
这样不就是可控整流么?
带MOS管控制的都可以称为可控整流吧!
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2015-04-02 10:21
@Constance
S2断开后,D2和S1导通,电感向负载释放能量;[图片]
我是来顶贴的,楼主加油啊!顺便说一句,帖子已经被收录在社区经典图库啦  http://www.dianyuan.com/bbs/classic/
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l4981
LV.4
26
2015-04-02 14:42
@Constance
S2断开后,D2和S1导通,电感向负载释放能量;[图片]

感谢楼主的详细分析!

图腾柱无桥和第一种无桥有什么优缺点呢?

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pudafu1
LV.4
27
2015-04-02 16:23
@ffk136
好帖顶起来,继续,很想学习这方面的知识。
好帖顶起来,    占个座位,学习这方面的知识。
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2015-04-02 16:52
@l4981
感谢楼主的详细分析![图片]图腾柱无桥和第一种无桥有什么优缺点呢?

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。

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l4981
LV.4
29
2015-04-02 20:08
@Constance
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。
EMI干扰为什么很大呢?
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jackieC
LV.4
30
2015-04-02 23:56
@Constance
之后断开S2,D2导通,S1导通,电感释放能量![图片]
看明白了,根据大师画的电流流向图,终于看懂了!
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2015-04-03 11:00
@l4981
EMI干扰为什么很大呢?[图片]

 正半周没有问题,负半周有问题。

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