选择最优的190W纤薄PFC电源段方法

大多数功率因数校正(pFC)电源段采用临界导电模式(CrM)工作，这种模式控制电感电流从零跃升至期望的峰值电平，然后又降至零。由于这种模式依赖于电流周期的时长，故开关频率以交流线路电流需求的函数形式变化。不利的是，功率需求较低时，从交流线路流入的电流较小，开关频率飙升。这样一来，采用大电感就是将开关损耗和干扰降到可接受水平的唯一方式。

频率钳位临界导电模式(FCCrM)是安森美半导体NCp1606或NCp1631等控制器嵌入的一种技术。采用这种模式工作时，在高负载条件下，功率因数校正段以CrM工作，但在中等负载/轻载条件下()，限制开关频率以提升能效。与传统CrM电路相比，FCCrM支持使用更小的电感(见参考资料[1])。实际上，交错式FCCrMpFC似乎进一步缩减了磁性元件的尺寸及成本。这些优势在190W低高度电源中得以展现。

本文在参考资料所示文章基础上进一步推进研究，在相同的190W宽主电源输入范围、最大厚度13mm的应用中探究总体pFC成本问题。

电感考虑事项表1重提了参考资料[1]的重要结论。由于FCCrM钳位开关频率，就不要大电感来拉低CrM开关频率范围。因此，FCCrM大幅减小pFC段电感尺寸，采用交错式FCCrM方法时尤为如此。事实上，如表1所述，可以选择下述磁性元件用于190W(输入功率)、宽主电源范围、最大厚度13mm的电视应用：

●CrM方法：两个EFD30串联

●FCCrM方法：单个EFD30

●交错式FCCrM方法：两个EFD20(每个支路一个)

横向比较

下一步，为了比较不同方法，我们以300W的46英寸液晶电视电源参考板(见参考资料[2])作实验来比较这三种pFC方法。此参考板由安森美半导体开发，嵌入了由NCp1631驱动的FCCrM交错式pFC。我们利用这电路板来比较我们190W应用的三种方法。由于本应用中集成的电感与表1中含义的电感不同(本应用中原线圈尺寸针对的是300W功率)，首要修改此应用，确保能够使用2个EFD20元件。第二步，动态地调节电路，测试CrM和FCCrM单相方法。就每项测试而言，pFC段的设计要使得三种方法的能效保持在接近相同的水平。

在图1中，我们可以看到采用调整后的交错式配置的电路板，这可从两个飞跨(flying)电感得到证实;图2显示的则是如何应用CrM控制器，而非原有的NCp1631交错式驱动器。

各种方法参数比较

不同的方法中，电感并不必然是唯一要修改的元件。pFC段必须根据所测试的方法来调整。表2小结了构建这三种方法使用的经过了实际测试验证的重要设计指引。