PFC应用:临界导电模式有源PFC的设计

3 电路主要参数的计算

3．1 电感L的计算

最低工作频率条件下所需的电感值可通过式(1)求得：

式中：Vin为稳压输人峰值电压最大值；Pin为输入功率最大值；fmin为开关频率最小值。将主要参数代入式(1)得：

L=544μH

在该设计中取L=550μH。

3．2 输入滤波电容的设计

输入滤波电容的主要作用是滤除输入端的高频噪音，其容量很小。但如果其取值太小，很难较好地滤除输入的高频噪音，另一方面其取值又不能太大，否则会引起较大的输入电压偏移。

3．2．1 输入滤波电容的下限值

输入滤波电容的下限值由输入滤波电容的最大纹波电压决定，可用式(2)计算：

式中：△Vcin(max)为滤波电容的最大纹波电压，一般情况下，该值可取小于最低输入电压峰值的5％。将主要参数代入式(2)得：

3．2．2 输入滤波电容的下限值

输入滤波电容的上限值由输入偏移因子IDF决定，可用下式计算：

输出电容的选择不但要考虑容值，还要考虑电压应力，由于电路的响应速度较慢，当负载突然变轻时，可能会引起输出电压的过冲现象，考虑到一定裕量，它的耐压可按大于输出过压保护点1．1VOVP来选取。在该电路设计中选择Co=220μF，耐压为450 V的电解电容。

3．4 功率开关管和输出二极管的选择

功率开关管与输出二极管的电流应力和电压应力都相同，下面分别计算两者的电流应力和电压应力。开关管和二极管的最大峰值电流：

开关管和输出二极管的电压应力需考虑输出过压保护点，因此其最大电压为：

在该电路设计中，选择功率场效应管IRF84．0作为开关管，其耐压为500 V，最大电流为8 A；选择快速恢复二极管MURl560作为输出二极管，其耐压为600 V，最大电流为15 A。

4 实验与结论

实验结果(见图4～图7)显示该AC／DC变换器在较宽广的输入电压范围下获得高度稳定的直流电压400 V输出；纹波峰一峰值在8 V以下；输出额定功率达150 W；满载下效率η=95％；功率因数λ≥0．99；输入电流总谐波畸变D6％。目前，这种具有APFC电路的控制器已应用于电子镇流器产品中。

5 结 语

由MC33262构成的功率因数校正电路外围结构简单，电路元器件少，电路的体积和成本下降，提高了系统的可靠性。目前，这种APFC技术已经在开关电源、电子镇流器等诸多领域得到了应用。该APFC电路采用峰值电流控制方式，属于准连续电流模式，MOS-FET开关频率很高，这对EMI滤波电路的设计有较高的要求。不过该系列芯片与其他采用连续模式的APFC芯片相比有着较高的性价比，值得做进一步完善研究。