无桥PFC电路中箝位电容的选择

图9 电容箝位无桥PFC原理图

没有箝位电容之前，该抖动是以PFC输出电压一半的幅值，近似方波（含丰富的高次谐波）的，造成共模EMI问题；如图9所示，使用电容箝位以后，由于箝位电容Cl和Cn的作用，输入L和N端对工作“地”的抖动电平幅值被极大限制，并且基本不含高次谐波，可以获得和传统Boost近似的EMI效果。

箝位电容对输入传导的影响如下：

L线，30A，无箝位电容

L线，50A，0.33uF

N线，30A，无箝位电容

N线，50A，0.33uF

箝位电容选择

1. 箝位电容作用是极大减小了由于无桥PFC工作带来的抖动频谱，降低共模噪声，优化EMI；同时也有利于控制（由于控制地对PE的高频抖动，在控制地和PE间形成的寄生电容会流过共模电流，影响采样等）。

① 容值选择：由于EMI和模块布局、走线及屏蔽等息息相关，目前还无法做到EMI的定量分析，无法得到准确的箝位电容容值的计算公式，这里推荐以下几种参考方式综合选取：

⑴根据APET做的仿真结果显示：当PFC的开关频率在100kHz～1MHz之间时，其值需要选择在1nF～1uF之间（开关频率越高，需要的值越小），HC415Z试验基本结果是，开关频率在100kHz以下，箝位电容需要大约0.1～0.3uF；

⑵可以知道：由于箝位电容的引入，同时电流采样又取自续流的电感电流（被并联的电感及电容滤波后的值，），在电流环的幅频波特图中，存在一个由PFC电感（L1或L2）和箝位电容（Cl或Cn）形成的谐振峰，频率为PFC电感和箝位电容的谐振频率，因此从环路设计角度出发，箝位电容值的选取应该使PFC电感和箝位电容的谐振频率尽量高（即谐振峰的频率尽量高），一般情况下尽量>15kHz。

② 材质选择：通过电容箝位无桥PFC的工作原理知道，箝位电容要流过高频大电流。因此，该电容需要选择能流过高频大电流的材质，如CBB21和MKP21聚丙烯膜电容。

③ 是否需要安规认证：通过和安规及认证公司确认，不需要安规认证。