全方位半無橋式/交錯式PFC

　　將PFC預整流器交錯可減少升壓電感的總磁量，為了證實這一點，可深入探究交錯式PFC預整流器內兩個電感的總電感區域乘積（WaAcI），以及傳統PFC預整流器升壓電感的區域總乘積。從公式7與公式8可看出交錯式的總區域乘積是傳統PFC升壓電感區域總乘積的一半。實際上，交錯式PFC預整流器兩個電感的總升壓電感量會比傳統PFC升壓電感的電感量少32%。

　　　　半無橋/交錯式拓撲各擅勝場

　　交錯式及半無橋式PFC的效率表現均可圈可點。半無橋式PFC可減少系統中橋式整流器一半的耗損進而提升效率，交錯式PFC可分散電源而降低一半預整流器的傳導耗損。為評估使用交錯式及半無橋式PFC所能實現的效率提升，筆者實際進行了一項實驗，將300瓦的轉換模式（Transition Mode）交錯式PFC預整流器系統修改成150瓦，并將之與150瓦半無橋式PFC預整流器和傳統單一升壓功率級150瓦轉換模式PFC預整流器一起比較，以了解三種預整流器拓撲從30瓦負載升高到150瓦滿負載的效率變化。

　　為使具備恆定通導時間的交錯式轉換模式PFC預整流器能在圖1所示的轉換模式半無橋式拓撲下運作，筆者額外設計了一套外部電路（圖3），讓交錯式PFC預整流器的各個電感能在半無橋式拓撲中達到零電流偵測（Zero Current Detection）。此電路可用于大多數單一升壓功率級的恆定通導時間轉換模式PFC控制器，進而得以用于半無橋式轉換模式PFC預整流器。

　　圖3　將交錯式拓撲轉換為半無橋式轉換模式所需的額外電路

　　圖4即為此一實驗的結果。為了使比較的基礎一致，各個場效電晶體（FET）都是以一個離散的1.5安培閘極驅動電路加以驅動，因此場效電晶體在這三種拓撲都能達到相同的升高與降低時間。從圖4可看出，傳統及半無橋式PFC預整流器在輕負載時所發揮的效率高于交錯式PFC預整流器，因為在輕負載下驅動兩個場效電晶體時，其切換耗損相當嚴重。關閉輕負載條件下的相位，可提升PFC預整流器的輕負載效率，進而達到近似傳統預整流器的輕負載效率。

　　圖4　三種PFC預整流器效率比較

　　當系統處于150瓦滿載狀態下時，由于傳導損耗相當嚴重，因此傳統PFC預整流器的效率最低。半無橋式PFC預整流器的滿載效率略優于傳統PFC預整流器，效率大約高出0.7%，但仍低于交錯式PFC預整流器的1.3%，因此交錯式PFC預整流器的滿載效率是最佳的。

　　高功率密度應用宜採交錯式PFC

　　根據筆者的評估與實驗結果，半無橋式PFC預整流器確實比傳統單一升壓功率級PFC預整流器更有效率，然而，半無橋式PFC的電感總量比傳統PFC升壓電感至少高出1.4倍，因