前言:功率因数校正电路(PFC)分为有源和无源两种。无源校正电路通常由大容量的电感、电容和工作于工频电源的整流器组成。有源校正电路往往工作于高频开关状态,它们的体积小、重量轻,比无源校正电路效率高。

下图是功率因数校正电路的三种不同结构形式。

不同的结构形式各有其特点,现分述如下:
A类:
●功率因数高;
●Vout≥Vin;
●滤波电路体积小;
●无短路保护;
●开关电压=Vout;
●门极驱动信号接地。
B类:
●功率因数低;
●Vout≤Vin;
●滤波电路体积大;
●有短路保护;
●开关电压=Vin;
●门极驱动信号浮地。
C类:
●功率因数高;
●Vout为任意值;
●滤波电路体积大;
●有短路保护;
●开关电压=Vin+Vo
●门极驱动信号浮地。
由于Boost电路简单、实现成本低,是应用最广泛的功率因数校正电路。除了上述特点以外,与整流桥串联的电感能减少高频噪声,减少RFI输入滤波器的体积,降低成本。由于在电感去磁时输出由电源供电,电感只存储一部分用于输出的能量,因此电感的体积也可以减小。图2是此电路的原理框图。


功率因数校正集成电路L4981的内部结构

  若用集成电路控制电路,可使控制电路更简洁,可靠性更高。L4981是意大利SGS桾homson公司生产的功率因数校正电路,其内部结构框图见图3所示。它由内部基准稳压器、振荡器、误差放大器、乘法器、峰值电流比较器、驱动和控制逻辑电路等几部分组成。能完全实现图2中电路的功能。

2.1 特点
●工作电压范围宽21~25V;
●内含欠压锁定;
●内含基准电压源;
●具有闭环控制的误差放大器;
●具有过压保护电路;
●外围控制电路简单;
●使用和调节方便;
●性价比高。
2.2 引脚功能
L4981采用20引脚双列直插式封装,图3给出了L4981的内部结构,各引脚功能如下:
1脚:模拟地;
2脚:峰值电流检测端;3脚:输出电压过压检测端;
4脚:输入侧交流电流检测端;
5脚:电流放大器输出端;
6脚:比例因子;
7脚:输入侧交流电压RMS值检测端;
8脚:乘法器输出端;
9脚:电流反馈输入端;
10脚:数字地;
11脚:参考电压;
12脚:恒流源;
13脚:电压误差放大器输出端;
14脚:电压反馈输入端;
15脚:欠压反馈输入端;
16脚:同步信号
17、18脚:分别为振荡器外接电阻、电容端;
19脚:电源;
20脚:功率管门极驱动信号

3. 应用电路

采用L4981的功率因数校正电路如下图所示。用L4981设计开关电源,所增加的成本不多,而性能价格比却大大提高了,为SMPS的发展提供了一种全新型的设计方案