开关电源设计中的PFC电路介绍

在数年前，许多的电源厂商大多都在电源产品中使用被动PFC模块。而PFC模块则是一个减少谐波电流，并且将非线性负载转换成线性负载的过滤器，电容和电感所产生的功率因数则会向单位值跟近一些。

因此，接下来要说的，就是主动PFC和被动PFC电路。被动PFC相对主动PFC，功率因数较低，并且被动PFC只适用于230V高压电网，对于115V低压电网，被动PFC还需要一个倍压器以适应电网规格。不过，被动PFC比主动PFC的效能要高！

对于主动PFC来说，它基本上是一个通过PWM（脉冲宽度调制）控制电流波形的AC/DC整流器。在最开始，AC电压通过整流桥整流。然后PWM触发主动PFC电路中的MOSFET管（通常是两个），分离中间直流电压到恒定脉冲序列。这些脉冲信号通过滤波电容，将相对平顺的电流送到主开关电路。而在此之前，我们还会看到一个大个的电感线圈，而这个大电感可以对突然涌入的电流起到缓冲和梳理的作用，当然磁线圈也是电抗产生的重要元件。此外，在主动PFC电路中我们还会看到一个热敏电阻，同样是用来限制突然涌入的电流，特别是当电源通电以及启动时。

80Plus要求PFC超过0.9

主动PFC电路通常也有两种不同的模式，电流断续模式DCM（DiscontinuousConductionMode）和电流连续模式CCM（ContinuousConductionMode）。其中DCM是指，当电感电流为零时，PFC的MOSFET管被开启的工作状态；CCM是指，电感电流始终在零以上，PFC的MOSFET管被开启的工作状态，因此在MOSFET管中，所有的反向恢复的能量都会被浪费。

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符合Exic IIB T4 Gc防爆标准

充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%

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在电源PFC电路中的第二种模式（CCM）主要被用于超过200W功率输出的电源，因为他能够提供相对较低电流噪声峰值，这意味着高功率电源可以有效抑制电流纹波，输出更为平顺的电流。不过CCM的缺点是耗能较高，并且在升压二极管关闭时，会产生额外EMI，所以我们经常会看到电源整流桥后通常会增加一个X电容。

因此在目前的电源产品中，都会采用CCM模式的PFC电路，虽然功耗略高，也会产生额外的EMI，但是可以有较高水准的功率因数输出。因此对于高能耗的用电大户来说，高功率因数的电源是非常有必要的，对于国家电网的节能也是十分重要的。