全方位半无桥式/交错式PFC

　　将PFC预整流器交错可减少升压电感的总磁量，为了证实这一点，可深入探究交错式PFC预整流器内两个电感的总电感区域乘积（WaAcI），以及传统PFC预整流器升压电感的区域总乘积。从公式7与公式8可看出交错式的总区域乘积是传统PFC升压电感区域总乘积的一半。实际上，交错式PFC预整流器两个电感的总升压电感量会比传统PFC升压电感的电感量少32%。

　　　　半无桥/交错式拓扑各擅胜场

　　交错式及半无桥式PFC的效率表现均可圈可点。半无桥式PFC可减少系统中桥式整流器一半的耗损进而提升效率，交错式PFC可分散电源而降低一半预整流器的传导耗损。为评估使用交错式及半无桥式PFC所能实现的效率提升，笔者实际进行了一项实验，将300瓦的转换模式（Transition Mode）交错式PFC预整流器系统修改成150瓦，并将之与150瓦半无桥式PFC预整流器和传统单一升压功率级150瓦转换模式PFC预整流器一起比较，以了解三种预整流器拓扑从30瓦负载升高到150瓦满负载的效率变化。

　　为使具备恆定通导时间的交错式转换模式PFC预整流器能在图1所示的转换模式半无桥式拓扑下运作，笔者额外设计了一套外部电路（图3），让交错式PFC预整流器的各个电感能在半无桥式拓扑中达到零电流侦测（Zero Current Detection）。此电路可用于大多数单一升压功率级的恆定通导时间转换模式PFC控制器，进而得以用于半无桥式转换模式PFC预整流器。

　　图3　将交错式拓扑转换为半无桥式转换模式所需的额外电路

　　图4即为此一实验的结果。为了使比较的基础一致，各个场效电晶体（FET）都是以一个离散的1.5安培闸极驱动电路加以驱动，因此场效电晶体在这三种拓扑都能达到相同的升高与降低时间。从图4可看出，传统及半无桥式PFC预整流器在轻负载时所发挥的效率高于交错式PFC预整流器，因为在轻负载下驱动两个场效电晶体时，其切换耗损相当严重。关闭轻负载条件下的相位，可提升PFC预整流器的轻负载效率，进而达到近似传统预整流器的轻负载效率。

　　图4　三种PFC预整流器效率比较

　　当系统处于150瓦满载状态下时，由于传导损耗相当严重，因此传统PFC预整流器的效率最低。半无桥式PFC预整流器的满载效率略优于传统PFC预整流器，效率大约高出0.7%，但仍低于交错式PFC预整流器的1.3%，因此交错式PFC预整流器的满载效率是最佳的。

　　高功率密度应用宜採交错式PFC

　　根据笔者的评估与实验结果，半无桥式PFC预整流器确实比传统单一升压功率级PFC预整流器更有效率，然而，半无桥式PFC的电感总量比传统PFC升压电感至少高出1.4倍，因