開關(guān)電源是一種高效的電源供應方式,在電子設(shè)備中得到了廣泛的應用。而其中最常見的三種拓撲結(jié)構(gòu)為 boost(升壓)、buck(降壓)和 buck-boost(升降壓)。而在 boost 電源中,pfc電路的應用是必不可少的。那么,這個 pfc 電路是如何演變而來的呢?
首先,pfc 代表功率因數(shù)校正電路。在開關(guān)電源中,由于交流電源的電壓和電流波形存在差異,容易引起功率因數(shù)的降低。而功率因數(shù)的低下會導致能量的浪費,不僅降低了電源的使用效率,同時也會對電網(wǎng)造成負擔,因此在電源設(shè)計中,必須要考慮采用 pfc 電路來進行功率因數(shù)的校正。
早期的 boost 電源中,pfc 電路是采用整流電路來實現(xiàn)的。這種電路可以在 bridge 電路(橋式整流電路)的輸出端加入一個大電容,用來平滑輸出電壓和電流。這種方式能夠緩解電網(wǎng)絡(luò)的壓力,并且能夠校正部分功率因數(shù),但是具有非常大的約束條件。例如,輸出電壓是由電容充放電決定的,會存在電容失效的風險,并且需要使用頻率相對較高的電感和變壓器等。
后來,一些改進的 boost pfc 電路被設(shè)計出來,例如,采用了二極管整流橋式電路、反平行二極管和兩個三極管的輸出級。這種電路可以克服前面提到的一些限制,具有更高的效率和穩(wěn)定性。
當然,在現(xiàn)在的 boost pfc 電路中,更多的是采用了 ac/dc 橋式轉(zhuǎn)換器來實現(xiàn),這種轉(zhuǎn)換器不僅充分考慮了功率因數(shù)的校正,同時還具備了穩(wěn)定可靠和高效節(jié)能等優(yōu)點。通常情況下,這種方案需要先將交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓,然后再通過 pwm 控制器來實現(xiàn)輸出電壓的控制。在此基礎(chǔ)上,還可以加入電感等元器件來實現(xiàn)過濾和調(diào)整輸出電壓波形等功能。
總之,boost pfc 電路是目前開關(guān)電源設(shè)計中必須要考慮的重要部分之一。隨著電源技術(shù)的不斷發(fā)展,相信 boost 電源和 pfc 電路的結(jié)構(gòu)也將會不斷演變和升級,為更高效的電能轉(zhuǎn)換和使用提供更好的保障。