控制開關頻率，優化完整負載及線路電壓范圍內的能效

當PFC段插電時，會出現大電流給大電容充電。此電路板包含NTC來限制浪涌電流。此NTC已經被短路，用于測量能效。

圖8顯示了大功率范圍(從5%負載到100%負載)內低線路及高線路電壓時的能效比。右側的CCFF能效曲線類似于傳統CrM PFC段。在左側的圖中，由于開關損耗的緣故，能效正常下降，直到一個拐點，此時能效又上升，這是CCFF工作的結果。如前所述，當線路電流低于預設值時，CCFF使開關頻率作為瞬時線路電流的函數來線性下降。CCFF閾值設定為約低線路電壓時最大線路電流的20%，及高線路電壓時最大線路電流的近45%，這可以從圖8中所觀察到的拐點得到印證。

要提醒一下的是，CCFF以瞬時線路電流的函數形式工作：當線路電流的信號表征(由FFcontrol引腳產生)低于2.5 V時，電路降低開關頻率。這就是接近線路過零點時的案例，而無論這是負載多大。因此，開關頻率在線路正弦波最小值時下降，即使是在重負載條件下。這就是大負載時能效也提升了的原因，最少是在高線路電壓條件時就是如此，此時CCFF的影響更大，因為線路電流較小。

當瞬時線路電流要變得極小時(在我們的應用中為低于最大電流電平的約5%，見參考資料[1])，電路進入跳周期模式。換句話說，在功率轉換成為低效的瞬間，電路停止工作。與不含跳周期功能的CCFF工作相比，跳周期模式進一步提升了輕載能效(高線路電壓時約提升2%，滿載時約提升5%)。

從更普遍的意義上講，圖8顯示出CCFF在低線路電壓條件下低于20%負載時大幅提升能效，而在230 V高線路電壓條件下低于50%負載時開始顯現其優勢。

應該注意的是，總諧波失真(THD)受跳周期模式功能的影響。即使總諧波失真相對較低，但在要提供優異THD性能時，應當禁止使用跳周期模式。可以參見NCP1611/2評估板有關功率因數及THD的數據。

眾所周知，由于高工作開關頻率的緣故，CrM系統在高線路電壓、輕負載時通常無法持續工作。相反，它們進入突發模式。這種情況通常在最高線路電壓等級工作、20%或以下負載范圍時出現。圖8顯示了降低開關頻率就克服了這個局限。因此，應當注意的是，CCFF進一步提供了在低至極低功率等級時提供穩定工作的可能性。

結論

計算開關損耗是一個棘手的過程。本文介紹了一種預測降低開關頻率時DCM損耗與CrM損耗相關性趨勢的方法。分析及實驗數據顯示：當導電損耗相對于開關損耗較小，既在線路電流較低時，更適宜采用頻率反走。圖2甚至顯示電流越低，最優頻率也越低，從而在“高能效的頻率”與線路電流之間產生的關聯，這就是CCFF的工作原理……實驗數據確認了在低線路及高線路電壓條件下CCFF即使在擴展功率范圍也維持高能效比。更通俗地說，如果啟用了跳周期模式，從5%負載到100%負載范圍下，能效都保持高于94%；而當關閉跳周期模式時，能效底值(在5%負載時獲得)降到了92%。