功率因數校正的縮寫是PFC

，PFC其實是一種數值關係，是有效的功率和總耗電量之比。PFCbizhidedaxiaonenggouzhijiefanyingdianlideyouxiaoliyongchengdu。xiandairendeshenghuojiezouyuelaiyuekuai，duikejichanpindeyaoqiuyeyuelaiyuegao。henduodianyuanleichanpinzaishengchanshi
，douhuiduiPFC有所要求。

圖1 ZCD引腳上的調整

 

提高PFC的方法多種多樣
，本篇文章當中將為大家介紹一種能夠對PFC段性能進行提高的方法

，這種方法通過改善線路的工作狀態來進行調整，如圖1所示，在VCC與引腳5(ZCD引腳)之間布設一顆電阻，能夠減輕或抑製這個現象。這樣一來，ZCD引腳上就產生了偏置。

 

在測試的應用中，VCC為15V
，且Rzcd=68kΩ。在VCC與引腳5之間增加一顆電阻Roff=680kΩ，就改變了施加在引腳5(ZCD引腳)上的電壓。退磁相位期間ZCD引腳上施加的實際VAUX電壓就變為：

然後
，施加在引腳5上的電壓就為偏置。事實上
，這就像是VAUX電壓與減小了1.36V的ZCD閾值比較。這樣一來，新的實際ZCD閾值就是：

 

Vpin5上升：最低值為0.74V，典型值為0.94V,最大值為1.14V。

Vpin5下降：最低值為0.14V，典型值為0.24V,最大值為0.44V。

圖2 調整改善器件工作

 

ZCD閾值的下降起到了增加ZCD精度的作用

，與此同時，能夠很有效的抑製CCM的工作。在相同條件下獲得的波特圖(見圖2)就證實了這一點。

 

在這裏需要注意的是，Vpin5下降(案例中是1.5V)時，偏置必須保持在低於ZCD最低閾值。這是為了確保新的實際ZCD閾值(Vpin5下降時) 保持高於0V。否則
，係統可能難於檢測磁芯複位並因此啟動新的開關序列。出於這個目的
，應當考慮到VCC的變化。

 

正弦電流能夠為負載提供相應的平均需求方波正弦功率，PFC段也從輸入線路正弦波電壓裕安來吸收它們。輸出電容(大電容)“吸收”實際提供的功率與負載消耗的功率之差值。

 

饋送給負載的功率低於需求時
，輸出電容放電，補償功率差額。提供的功率超過負載功耗時，輸出電容充電

，存儲多餘的能量。

圖3輸出電壓紋波

 

所以，輸出電壓呈現出輸入線路頻率2倍的低頻交流含量。不利的是

，PFC電流整形(current-shaping)方法均基於控製信號無紋波的假設。否則，就不能夠優化功率因數，因為輸入線路電流重新複製了控製信號失真。這就是眾所周知的PFC電路動態性能差的原因。它們的穩壓環路帶寬設得極低
，從而抑製100Hz或120Hz紋波
，否則輸出電壓就會注入這紋波。

圖4 啟動相位期間的過衝

 

由於係統極慢
，PFC段遭受陡峭的負載或輸入電壓變化時，會在大電容上呈現出大的過衝(over-shoot)或欠衝(under-shoot)。啟動序列就是這些瞬態中的一種
，能夠產生大的電壓過應力(over-stress)。

 

圖4展示能在啟動相位期間觀察到的那類過衝。這波特圖是使用由NCP1607驅動，負載是下行轉換器的PFC段獲得的。

 

 

dabufenrenrenwei，yingyongruanqidongshizaikongzhiqidexuanzedangzhongzuixuyaocunzaideyigegongneng，danshishijishang，tabingfeibixucunzaidegongnengtexing。ciwai，congdingyilaikan，zhezhonggongnengjianhuanleqidongsudu，erzhebingfeizongshikeyijieshou。

圖5 小幅調整反饋網絡

另一個需要麵對的選擇是，是否需要在反饋感測電阻分壓器處增加一個電容。如圖5所示。在這個圖中
，我們假定感測網絡中上部的電阻分割為兩個電阻
，而電容Cfb並聯連接在其中一個電阻的兩端。如果控製電路中嵌入了傳統的誤差放大器，然後分析此時電容Cfb的影響。在穩態
，Cfb改變了傳遞函數。通過檢測，我們立即注意到它增加了：

 

處於下述頻率的一個零點：

最後，兩種配置中都獲得相同的極點。這些條件(RfbU1≈RfbU2)或(RfbU1≤RfbU2)並非限製性條件。相反，滿足這些條件是明智之舉，因為RfbU1兩端的電壓及相應的Cfb兩端的電壓取決於RfbU1值與(RfbU1+RfbU2+RfbL)總電阻值的相對比較關係。這就是為什麼它們是現實可行的原因。

 

如果RfbU1與RfbU2這兩個電阻擁有類似阻值：

如果RfbU1與RfbU2處在相同範圍，低頻增益就略微增加，交越頻率就跟隨fp與fz的相同比率增加。如果與RfbU2相比RfbU1極小
，我們就獲得在控製至輸出傳遞函數中抵消(cancel)的極點和零點。這樣
，增加Cfb就對環路和交越頻率沒有影響。事實上，特別是在RfbL=RfbU2時，這個增加的電容並不會大幅改變PFC段的動態性能。

 

但是，這個新增加的電容並非是多餘的
，它有著比較重要的作用，當啟動相位時，這個電容才能真正的發揮作用。當輸出電壓上升時，Cfb電容也充電。Cfb充電電流增加到反饋電流中，所以穩壓電平臨時降低。這增加的電流與Cfb電容值成正比

，並取決於輸出電壓的陡峭度，因此
，在輸出電壓快速充電時，這個影響更引人注目。

 

本篇文章主要介紹了PFC段(duan)的(de)設(she)計(ji)中(zhong)經(jing)常(chang)會(hui)遇(yu)到(dao)的(de)兩(liang)個(ge)問(wen)題(ti)。當(dang)功(gong)率(lv)因(yin)數(shu)退(tui)化(hua)或(huo)著(zhe)產(chan)生(sheng)明(ming)顯(xian)的(de)噪(zao)音(yin)時(shi)，可(ke)在(zai)電(dian)路(lu)當(dang)中(zhong)增(zeng)加(jia)一(yi)個(ge)電(dian)阻(zu)來(lai)解(jie)決(jue)這(zhe)個(ge)問(wen)題(ti)。此(ci)外(wai)
，在(zai)啟(qi)動(dong)序(xu)列(lie)期(qi)間(jian)
，PFC段(duan)也(ye)有(you)可(ke)能(neng)產(chan)生(sheng)比(bi)較(jiao)大(da)的(de)過(guo)衝(chong)
，此(ci)時(shi)就(jiu)需(xu)要(yao)在(zai)電(dian)路(lu)當(dang)中(zhong)添(tian)加(jia)電(dian)容(rong)來(lai)達(da)到(dao)抑(yi)製(zhi)的(de)目(mu)的(de)。之(zhi)所(suo)以(yi)對(dui)這(zhe)兩(liang)種(zhong)方(fang)法(fa)進(jin)行(xing)介(jie)紹(shao)
，是(shi)因(yin)為(wei)即(ji)便(bian)是(shi)已(yi)經(jing)到(dao)了(le)設(she)計(ji)的(de)後(hou)半(ban)段(duan)時(shi)期(qi)
，這(zhe)兩(liang)種(zhong)調(tiao)整(zheng)方(fang)法(fa)還(hai)是(shi)非(fei)常(chang)容(rong)易(yi)在(zai)電(dian)路(lu)中(zhong)得(de)以(yi)實(shi)現(xian)的(de)。