高功率密度工業電源的實現

　　輸入整流器(圖2中沒有EMI濾波器)產生的輸入電壓被饋入到PFC電感中，此時后者的次級線圈為PFC控制IC提供供電電壓。電感前面的電阻/電容網絡可對輸入電壓進行采樣。電感之后是帶柵極保護電路的電源開關，PFC整流器為StealthTM 二極管。接下來使用一個電阻分壓器來感測和調節PFC級的輸出電壓，反饋回路至此結束。總線電容也如圖2所示，而二極管D1是一個額外的保護器件。

　　這里采用的控制器是FAN4810，該器件包含了先進的平均電流“升壓”型功率因數校正實現電路，電源因此能夠完全滿足 IEC1000-3-2規范的要求。它還包含了TriFault Detect功能，有利于確保不會因PFC中單個組件的故障造成不安全事件。1A的柵極驅動器又極大降低了對外部驅動器電路的需求。此外，它的功率要求很低，既提高了效率也降低了組件成本。該PFC還帶有峰值限流、輸入電壓中斷保護功能，還有一個過壓比較器，可在發生負載突然減小事件時關斷PFC部分。時鐘輸出信號可用來同步下游的PWM級，以減少系統噪聲。

　　如果忽略橋式電路中死區時間效應以及更高階諧波的出現，那么流入諧振網絡的電流可近似表示為正弦波。由于流入諧振電路的電流滯后于電壓基波，當 MOSFET處于導通狀態時，電流從兩個方向流入，如圖4所示。MOSFET在電流流經體二極管時導通，導致“零”電壓開關。這種方法帶來的一個額外好處是導通時產生的EMI較低，這是因為高dv/dt和di/dt轉換時間要短得多，而且通常沒有標準硬開關應用中不可避免的反向恢復效應。

　　由于諧振電路的輸出是周期性的，因此需要對之進行整流。這可以采用如圖4所示的全波整流器或一個帶中心抽頭(centre-tap)的整流器來完成。

　　最后，AC-DC電源中的諧振網絡基本上都會采用一個變壓器。該變壓器執行兩項任務：其一是提供初級端和次級端之間必需的安全隔離;其二是通過它的匝數比控制電源的總體電壓轉換比率。

　　為了避免Q1和Q2同時導通的風險，需要一定的死區時間。以Q1的關斷波形為例。流經開關的電流很大，接近峰值電流。關斷期間的電壓擺幅為滿總線電壓，因此關斷步驟是無損耗的。