采用功率因數(shù)校正技術(shù)將功耗降至最低(06-100)

　　無橋PFC技術(shù)面臨的問題是電流檢測、EMI和輸入電壓檢測。此外，橋式整流器中的有源開關(guān)器件現(xiàn)在必須防止輸入電壓的瞬變。而且，由于必須采用速度較高的二極管，在功率較高時，涌流保護(hù)也是個問題。而采用最新的PFC控制技術(shù)，如采用電壓模式控制的FAN7528或基于單循環(huán)控制技術(shù)的控制器，至少可以避開輸入電壓檢測的問題。雖然可以采用常規(guī)技術(shù)，即用控制IC的單驅(qū)動信號來控制這兩個橋的開關(guān)，但是為了獲得最大的功效和較低的EMI，需要新的控制技術(shù)來實(shí)現(xiàn)各個功率開關(guān)的單獨(dú)控制。

　　EMI濾波器中的損耗

　　減小電磁干擾 (EMI) 濾波器的尺寸也能降低相應(yīng)的損耗。由于在DC-DC變換器中采用了負(fù)載點(diǎn)處理器功率技術(shù)，即所謂 “隔相” 或 “交錯通道” 技術(shù)，使用多個功率級的PFC變換器逐漸被業(yè)界接受。隔相技術(shù)可減小輸入處的波紋電流，從而減小EMI濾波器的尺寸。隔相技術(shù)還能減小整個升壓電感的尺寸，而且，由于電感被分開，也有助于改善散熱。

　　PFC功率開關(guān)管的損耗

　　為了降低開關(guān)損耗，必須考慮采用零電壓開關(guān) (ZVS) 或零電流開關(guān) (ZCS) 技術(shù)。在BCM控制中 (飛兆半導(dǎo)體FAN7527B 和FAN7528控制器所采用的技術(shù))，主MOSFET開關(guān)在電流為零的情況下導(dǎo)通，減小了導(dǎo)通損耗，從而降低了功耗。這對低功率變換器來說是一大優(yōu)點(diǎn)，但由于功率較大時主要損耗源于導(dǎo)通損耗，所以這種優(yōu)點(diǎn)只能體現(xiàn)在300W以下的應(yīng)用中。

　　由于PFC前端的開關(guān)頻率相對較低，因而有可能采用IGBT (絕緣柵雙極晶體管) 來降低高功率下的導(dǎo)通損耗。不過，大多數(shù)應(yīng)用仍然使用MOSFET，因?yàn)槠溟_關(guān)損耗較低。

　　主MOSFET開關(guān)也可以在電壓為零的情況下導(dǎo)通。這需要添加一些額外的電路，包括小功率MOSFET、整流器和電感 (飛兆半導(dǎo)體的FAN4822就采用了這些電路)。這些部件相當(dāng)于給開關(guān)電路注入了某種 “幼兒營養(yǎng)劑”；通過時序優(yōu)化和利用諧振效應(yīng)，使跨過主MOSFET開關(guān)的電壓在導(dǎo)通前為零。雖然該方案看似很具吸引力，但電路拓樸十分復(fù)雜。