冯仕胜
(上海晶丰明源半导体股份有限公司,上海 201210)
有源功率因数校正(Active Power Factor Correction,APFC)因可以有效降低电流畸变对电网造成的谐波污染,所以在电源中被广泛应用。Boost电路因具有开关峰值电流小、驱动控制简单、功率因数高以及总谐波失真(Total Harmonic Distortion,THD)低等优点,是功率因数校正的首选电路。传统功率因数校正电路中,整流桥的通态损耗限制了在大功率及低压输入场合效率的提升[1]。
双Boost无桥功率因数校正(Power Factor Correction,PFC)电路与传统有桥PFC相比,任何时刻都可以减少一半的通态损耗,在大功率及低压输入场合效率提升明显。双Boost无桥PFC控制电路简单,无需采用电流互感器做电流检测,只需一个脉宽调制信号(Pulse Width Modulation,PWM)即可驱动两个开关管实现电路的正常工作[2]。
双Boost无桥PFC电路拓扑如图1所示,由两个独立Boost电感、两颗金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,MOSFET)以及4颗二极管组成,其中D1和D2为快恢复二极管,D3和D4为普通二极管,D5和D6为Q1与Q2的体二极管。

图1 双BOOST无桥PFC电路拓扑
在电源正半周,当Q1导通时,电流有两条路径,如图2所示。一是电流经过L1、Q1、D4到电源输入端;二是电流经过L1、Q1、D6、L2到电源输入端,此时为L1储能阶段。

图2 正半周Q1导通时电流通路
当Q1关断时,电流有两条路径,如图3所示。一是电流经过L1、D1、CE1、RL、D4到电源输入端;二是电流经过L1、D1、CE1、RL、D6、L2到电源输入端,此时为L1放电阶段。

图3 正半周Q1关断时电流通路
在电源负半周,当Q2导通时,电流有两条路径,如图4所示。一是电流经过L2、Q2、D3到电源输入端;二是电流经过L2、Q2、D5、L1到电源输入端,此时为L2储能阶段。……