功率因數校正標準優(yōu)化解決方案

　　PFC控制器設計

　　TI對此有一個有趣的解決方案，具體體現在其UCC28070兩相交錯連續(xù)電流模式PFC控制器(圖3)中。UCC28070主要針對300W到數千瓦的電源，例如電信整流器或服務器前端中可能使用的電源。

　　圖3：TI的UCC28070功率因素校正芯片集成了兩個工作在180°反相的脈寬調制器。這種交錯式PWM操作減少了輸入和輸出紋波電流，并使傳導EMI濾波更簡單成本更低。

　　TI芯片設計背后的理念是對于較高功率水平，可以并聯兩個PFC相來提供更大的功率。這樣做還能獲得熱管理方面的優(yōu)勢，因為源自兩級電路的熱損耗可以通過更大的電路板面積散發(fā)出去。簡單并行操作的缺點是較高的輸入和輸出紋波電流。

　　TI指出，更好的替代方案是兩相交錯，以便它們的電流處于180°反相狀態(tài)。這樣就不會形成紋波電流。事實上，超過兩相(圖4)的設計已經很常見。在這些情況下，相位角是均勻分布的。在多相PFC中，由于較低的輸出紋波電流，無源元件的數量或物理尺寸可以比單相PFC中小，從而實現對成本、空間和EMI濾波器復雜性的良好折衷。

　　應用通常推動著PFC控制器的設計。例如安森美半導體的NCL30001 LED照明控制器，該器件主要用于40W和150W之間的12V及12V以上LED照明應用，它整合了CCM PFC和一個回掃降壓型轉換器(圖5)。

　　雖然典型的LED照明電源可能是由一個給400V總線供電的PFC升壓級及隨后的隔離型DC-DC轉換器組成，但NCL30001數據手冊描述了一個更簡單的方法，這個方法將前端轉換器(安森美稱之為PFC預穩(wěn)壓器)和DC-DC轉換器壓縮為一個只有少量元件的單級電源處理電路。該器件只需要一個MOSFET、一個電磁元件、一個低壓輸出整流器和一個低壓輸出電容。

　　安森美半導體公司的數據手冊提供了圖5所示部分電路的啟發(fā)性解釋。參考電壓發(fā)生器的輸出是輸入正弦波的經整流版本，正比于反饋(FB)，且反比于前饋(VFF)值。交流誤差放大器迫使電流感測放大器的平均輸出電流匹配參考電壓發(fā)生器的輸出。這個輸出(VERROR)通過參考電壓緩沖器驅動PWM比較器，而PWM比較器則累加VERROR值和瞬時電流值，并將結果與4.0V閾值進行比較。通過合適的補償后，這個設計就可以提供占空比控制。