由于無(wú)橋PFC拓?fù)渲饕獮樘岣咝剩ㄊ〉袅?a target="_blank">整流橋及其損耗），但相對(duì)傳統(tǒng)Boost PFC，在成本（所用MOS管和快速二極管多一倍）、控制（相對(duì)復(fù)雜）和EMC方面（EMI和surge需要額外處理才能滿足要求）不具優(yōu)勢(shì)，因此該電路適合于對(duì)效率要求較高的模塊，對(duì)效率要求不高的仍推薦使用傳統(tǒng)Boost PFC電路。

圖2 基本無(wú)橋PFC電路原理圖

如圖2所示，為基本無(wú)橋PFC電路原理圖，可以看成由兩組對(duì)稱的傳統(tǒng)Boost電路組成，其分別由L1/Q1/D1（圖2中綠色部分，這里稱為支路1）和L2/Q2/D2（圖2中藍(lán)色部分，這里稱為支路2）構(gòu)成。由于去掉了整流橋，因此帶極性的交流輸入直接加到了Boost電路上，兩組Boost電路在正負(fù)半周內(nèi)分時(shí)工作（這里稱為PWM工作態(tài)），同時(shí)在不處于PWM工作態(tài)時(shí)，其MOS管和電感需要為處于PWM工作態(tài)的電路提供電流回到電源的通路，這里稱為續(xù)流態(tài)。具體工作過(guò)程分析如下：

在交流輸入正半周內(nèi)（即L電壓和N電壓關(guān)系是Vl>Vn），此時(shí)交流輸入電流也為正，支路1的MOS管Q1處于PWM工作態(tài)，同時(shí)支路2的MOS管Q2續(xù)流，一直導(dǎo)通（可以通過(guò)MOS管，也可以通過(guò)其體二極管，取決于其控制方法）；圖3給出了在正半周內(nèi)，Q1導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)的電流流向，從圖3可以看出，正半周Q1處于PWM工作狀態(tài)，Q2一直續(xù)流實(shí)現(xiàn)了PFC功能。

在交流輸入負(fù)半周，同理可以分析出相關(guān)工作狀態(tài)。圖4給出了在負(fù)半周內(nèi)，Q2導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)的電流流向，從圖4可以看出，負(fù)半周Q2處于PWM工作狀態(tài)，Q1一直續(xù)流實(shí)現(xiàn)了PFC功能。

圖3 交流輸入正時(shí)，Q1導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)電流流向

圖4 交流輸入負(fù)時(shí)，Q2導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)電流流向

通過(guò)分析傳統(tǒng)Boost PFC和無(wú)橋PFC的工作原理及狀態(tài)，我們可以得到表1所示差異。在器件使用個(gè)數(shù)上，無(wú)橋PFC省掉了一個(gè)整流橋，但MOS管和快速二極管需要多用一倍，在成本上處于明顯劣勢(shì)；同時(shí)通過(guò)導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)的電流路徑可以知道，無(wú)橋PFC用“1個(gè)體二極管或MOS管”的損耗代替了傳統(tǒng)Boost PFC的“2個(gè)整流二極管”的損耗，可明顯提高效率。

表1：傳統(tǒng)Boost PFC和無(wú)橋PFC對(duì)比

審核編輯：劉清