PFC整流

1、概述

功率因数校正（Power Factor Correcter，简称PFC）最早的概念是1980年提出，在20世纪80年代末期和90年代得到重视和推广。目前主要有两个标准：IEC555-2与IEC1000-3-2。

常用的PFC技术有两大类：无源PFC技术与有源PFC技术。

无源PFC技术采用无源器件（电感、电容等）来改变输入功率因数，减少电流谐波，以满足标准要求。特点是简单，但体积庞大笨重，在某些场合无法满足要求，尤其是有体积重量要求的场合。

有源PFC是用一个变换器串入整流滤波电路与DC/DC变换器之间，通过特殊控制，强迫输入电流跟随输入电压，从而实现单位功率因数的校正。特点是控制复杂，但体积重量大大缩小。另外，第二级的设计也易于优化和进一步提高性能。

有源PFC目前常用的有两种实现方法：一种是在输入整流滤波与后端DC/DC变换器间增加一

个有源PFC电路作为前置级，用于提高功率因数和实现DC/DC级的输入预稳，这种方法称为两级PFC技术，用作两级PFC电路的功率级一般是BOOST变换器，两级PFC技术一般用作较大输出功率的场合。另一种PFC技术是PFC级与DC/DC功率级的一些元件共用，并实现统一控制，通常共用的是MOSFET，这种方法称为单级PFC。这种方法非常适用于小功率应用。但单级PFC技术的功率因数、谐波等指标于功率级的功率，输入电压范围，负载范围密切相关，设计与优化显得相当重要。

平均电流型控制BOOST PFC：检测BOOST电感电流并与正弦电流基准比较、误差放大后，再与胁迫信号比较，产生ＰＷＭ占空比信号，去控制主开关，从而实现单位功率因数校正于稳定电压输出。优点是定频控制，功率因数高；缺点是要检测电感电流，控制器外围参数设计和选择较为复杂。代表芯片UC3854。

CCM/DCM边界控制BOOST PFC：检测开关电流与真相基准电流相比较，单打到该基准电流时关断开关，再电感电流为零时再次开通。这种控制使得电感电流为临界工作状态，即CCM/DCM边界，可以消除二极管的反向回复损耗，大大减少主开关的非零电压开通损耗。优点是控制简单，采用专用型片时外围元件很少；缺点是变频控制，EMI滤波器设计

较为困难，另外因为电感较小，电感纹波电流较大，开关器件的同台损耗有所增加。代表芯片MC34262。

电流钳位控制BOOST PFC：一个带宽非常宽的电压外环的输出与开关电流比较后去控制主开关的占空比，由此产生的输入电流介于正弦波与方波电流之间，但仍具有很高的功率因数。优点是控制极其简单，缺点是谐波性能指标相对较差，多用于小功率场合（450W以内）。代表芯片UC3842～UC3845。

2、常用芯片及框图

常用芯片如表一

降温剂

序号	芯片型号	工作频率	控制模式	封装	制造商	最大功率
	LT1248	68~100K	ACM PFC	DIP16	凌特
	LT1249	100K	ACM PFC	DIP8	凌特
	LT1509	≤300k	CM PFC/PWM	DIP20/SO-20	凌特
	MC33368	/	PFC	DIP16/SO-16	ON SEMI
	MC34262/33262	100K	PFC	DIP8/SOIC-8	ON SEMI
	L6564		Transition-mode PFC	SSOP10	ST
	ML4824	≤250k	synchronized PFC and PWM	DIP16	Fairchild
	NCP1601	/	PFC boost circuits	DIP8/SOIC-8	ON SEMI
	NCP1652	20~250K	CRM/DCM	SO-20/SOIC16	ON SEMI	75/150W
	NCP1651	25~250K	CCM	SOIC16	ON SEMI	液态金属机器人50~250W
	NCP1605	≤250k	CRM/DCM	SOIC16	ON SEMI
	NCP1607	/	CRM	SO-8	ON SEMI	250W
	NCP1608	/	CRM	SOIC-8	ON SEMI	>150W
	NCP1631	/	2PH FCCRM	SOIC-16矿棉吸音天花板	ON SEMI
	NCP1654	65/133/200K	CCM	SO-8	ON SEMI
	SG6901	62~68K	CCM PFC/FLYBACK PWM	SOIC-20	Fairchild
	SG6902	62~68K	CCM PFC/FLYBACK PWM	SOIC-20	Fairchild
	SG6932	62~68K	CCM PFC/Forward PWM	SOIC-16	Fairchild
	TEA1742T	100~150K	PFC	SO-8	NXP
	UCC28070	≤300k	2ph interleaved CCM	TSSOP-20	TI
	UC1854/2854/3854	46~62K(R=15K) 86~118K(R=8.2K)	ACM	DIP16/SOIC16	TI
	UCC3817、3818	6~220K	ACM	DIP16/TSSOP16	TI
	UCC28019	ggg1565k	CCM	SOIC-8	TI	10~＞2kW
	UCC28050/28051	/	Transition Mode PFC	DIP8/SOIC-8	TI人脸识别数据标注
	UCC28060	/	2PH Transition Mode PFC	SOIC-16	TI
	UCC28061	/	Natural Interleaving Transition-Mode PFC	SOIC-16	TI	100~800W
	UCC28510~28517	200K	PFC/PWM COMBO	DIP20/SOIC20	TI
	UCC28528	200K	PFC/PWM COMBO	SOIC20	TI