无桥PFC电路说明

更新时间：2020-01-09 23:44:44 大小：2M 上传用户：xuzhen1 查看TA发布的资源 标签：pfc 下载积分：1分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

当按下智能手机上的一个按钮时，这个手机会触发一个巨大的通信网络，并且连接到数千英里之外的数据中心。

承载通信数据时的功耗是不可见的，而又大大超过了人们的想象。世界信息通信技术 (ICT) 生态系统的总体功耗正

在接近全球发电量的10% [1] 。单单一个数据中心，比如说位于北卡罗来纳州的脸谱公司的数据中心，耗电量即达

到40MW 。另外还有两个位于美国内华达州和中国重庆的200MW 数据中心正在建设当中。随着数据存储和通信

网络的快速增长，持续运行电力系统的效率变得越来越重要。现在比以前任何时候都需要对效率进行空前的改进

与提升。

几乎所有ICT 生态系统的能耗都转换自AC 。AC 输入首先被整流，然后被升压至一个预稳压电平。下游的DC/DC

转换器将电压转换为一个隔离式48V 或24V 电压，作为电信无线系统的电源，以及存储器和处理器的内核电压。

随着MOSFET 技术的兴起和发展，电力转换效率在过去三十年间得到大幅提升。自2007 年生效以来， Energy

Star （能源之星） 80 PLUS 效率评价技术规范[2] 将针对AC/DC 整流器的效率等级从黄金级增加到更高的白金级，

并且不断提高到钛金级。然而，由于MOSFET 的性能限制，以及与钛金级效率要求有关的重大设计挑战，效率的

改进与提升正在变慢。为了达到96% 的钛金级峰值效率，对于高压线路来说，功率因数校正 (PFC) 电路效率的预

算效率应该达到98.5% 及以上，对于低压电路，这个值应该不低于96.4% 。发展前景最好的拓扑是无桥PFC 电路，

它没有全波AC 整流器桥，并因此降低了相关的传导损耗。[3] 对于不同无桥PFC 的性能评价进行了很好的总结。

这个性能评价的前提是，所使用的有源开关器件为MOSFET 或IGBT 。大多数钛金级AC/DC 整流器设计使用图6

中所示的拓扑[3] ，由两个电路升压组成。每个升压电路在满功率下额定运行，不过只在一半AC 线路周期内运行，

而在另外周期内处于空闲状态。这样的话， PFC 转换器以材料和功率密度为代价实现了一个比较高的效率值 [4] 。

通常情况下，由于MOSFET 体二极管的缓慢反向恢复，一个图腾柱PFC 无法在连续传导模式 (CCM) 下高效运行。

然而，它能够在电压开关为零 (ZVS) 的变换模式下实现出色的效率值。

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