兄弟們點收藏的時候能順手給我點個贊嗎？

一.前言

作者是在大學(xué)三年級的時候在華科那本《電力電子》第一次認識這個電路，印象中書里只有很短的一段介紹這個電路。并且對原理并沒用講的很清楚，尤其是控制部分，一直不理解控制回路中的乘法器是有什么作用。隨后在不停學(xué)習(xí)電力電子的過程中，翻閱了很多CSDN,發(fā)燒友網(wǎng)站的文章，發(fā)現(xiàn)寫的也不盡如人意。所以在這里寫個新帖把PFC的來龍去脈，原理，控制方法統(tǒng)一整理一下。本文共有三個部分：無源PFC電路，有源PFC的原理，有源PFC的控制方法（有源PFC皆采用BOOST電路作為樣例）

二.無源PFC電路

PFC（Power Factor Correction）功率因素校正電路。顧名思義：就是提高電路功率因素的電路。功率因素的定義在這里不再贅述。功率因素的提高意味無功功率的下降，有功功率的上升，代表著負載阻抗的虛部減少，實部增加。所以PFC的就是：

使負載表現(xiàn)為純阻性

純阻性的負載特點很明顯。就是電壓電流同相位

那電壓電流什么時候會出現(xiàn)不同相位呢？以全橋整流電路為例

交流電經(jīng)過全橋整流電路之后將變?yōu)轲z頭波，再經(jīng)過電容C濾波后將變?yōu)閹в屑y波的直流電。

以一個周期為例

1.電容C在T0-T1的時間段充電，二極管正向?qū)?，?dāng)交流輸入達到峰值時，電容電壓也隨之達到峰值。

2.在T1-T2段，由于 電容電壓 已經(jīng)高于交流輸入電壓 。二極管 反向截止 ，從電源來看，此時是沒有交流電流通過二極管的。

下一個周期來到時，由于電容的儲能作用電壓還未下降，二極管同樣也反向截止，直到交流電壓上升到比電容要大的時候，二極管才會再次開通，交流電流才得以輸入負載。

tips：電容的設(shè)置基本會滿足恒壓的要求，所以容值一般都較大以保證負載電壓穩(wěn)定。

這樣通過全橋電路為例，可以得到一個結(jié)論：交流電源只有每個周期內(nèi)的一部分時間向負載提供電流，這樣就引起了功率因素的下降。

三.有源PFC電路的原理

有源PFC（APFC）電路的工作原理很簡單，這里以BOOST電路為例。

BOOST的驅(qū)動方式是最簡單的（源極接地，無需自舉和隔離），而且還能提供一定的升壓能力。在大部分開關(guān)電源中仍采用此電路，其效率峰值為97%。大功率或要求更高的應(yīng)用場景已經(jīng)采用其他拓撲。

在全橋輸出后接一個電感是作為儲能作用的

1.當(dāng)開關(guān)管開通時。交流電流只通過電感，電感的電流上升。

2.當(dāng)開關(guān)管關(guān)閉時，儲存在電感中的電流通過二極管向電容和負載供電。

所以Mosfet無論是開還是不開，都一直有電流。不存在斷流的情況。

那里簡單的來講，這個電感和開關(guān)管可以保證 電感支路 中一直有電流。而不會出現(xiàn)全橋整流電路中斷流的情況，這就是提高了功率因素。

四.有源PFC電路的控制方法

控制的目標如下：1.恒壓 2.電壓電流同相位

單純的恒壓控制大家都知道，采樣輸出電壓，和參考值做對比，然后通過PI給出占空比就恒壓。

那么怎么保證電壓電流同相位呢？

也很簡單，采樣輸入電壓,以輸入電壓作為參考信號來進行控制

關(guān)鍵在于那個乘法器（Multplter）。這里假設(shè)輸出電壓已經(jīng)達到穩(wěn)態(tài)來做講解，將電壓誤差信號和輸入電壓（整流之后的饅頭波）做乘法。得到的信號可以用 k·Vink·Vin 來表示（ kk為電壓誤差信號）。那么這個波形將為：

而這個信號將作為輸入電流的參考信號。那么如果后級的控制器設(shè)置得當(dāng)，電流將會跟隨上圖這個信號.

那么如果輸出電壓未達到穩(wěn)態(tài)呢？這個饅頭波將會變成

所以由于乘法器的存在，電壓的誤差反饋信號也被考慮在目標中。同樣輸出電壓將會跟隨參考信號。恒壓的目標也實現(xiàn)了

最終功率因數(shù)得到校正

作者比較懶，圖片是到處扣的，沒有自己畫。希望這個文章人人都能看懂