无桥PFC电路工作过程详解

(a)工频正半工作周期，S1和S2开通

(b)工频正半工作周期，S1和S2关断

图4 无桥PFC电路工作过程(工频正半工作周期)

 

无桥PFC在一个工频周期内根据输入电压的极性可分为两个阶段：正半工作周期和负半工作周期。图4所示为输入工频正半周期的无桥PFC的工作过程，当开关管S1和S2开通时，输入AC+、L1、S1、S2、L2和AC-构成回路，当开关管S1和S2关断时，输入AC+、L1、D1、Load、S2、L2和AC-构成回路，在正半工作周期，S2的控制信号可以与S1一致，也可以常闭以获得较高的效率。负半工作周期工作过程类似。

图5 无桥PFC电路示意图

为了便于分析，可将无桥PFC主电路简化为如图5所示的电路，根据无桥PFC电路的工作过程的分析，设Iin为输入电流绝对值，可知，PFC电路的一个工频周期可分为：

正半工频周期时：

开关管开通时，PFCCUR_A=Iin, PFCCUR_B=-Iin

开关管截止时，PFCCUR_A=0，PFCCUR_B=-Iin

负半工频周期时：

开关管开通时，PFCCUR_A=-Iin，PFCCUR_B=Iin

开关管截止时，PFCCUR_A=-Iin，PFCCUR_B=0

即在正(负)半工频周期，PFCCUR_B(PFCCUR_A)的负值体现了输入电流大小，因此，为了获得完整的输入电流信号，可以通过对PFCCUR_A和PFCCUR_B的负值进行合成处理来实现。

共阴极二极管构成高电平竞争电路的实现方式

图7 高频纹波电流直接经过EMI电容

由于EMC滤波电容的存在，而电感对高频信号呈高阻特性，大部分的纹波电流都从EMI电容流过回到交流侧，如图7所示;因此经过开关管寄生二极管以及电感的电流变得比较平滑，开关频率的高频成分很小，有利于采样控制。

图9 电流采样Saber仿真结果

　　审核编辑：汤梓红