PFC功率因数校正电路原理：为什么大功率开关电源都要加PFC
做开关电源的工程师对PFC肯定不陌生，尤其是大功率电源，基本都要求加PFC电路。PFC的全称是Power Factor Correction，功率因数校正，说白了就是让电源从电网取电时的电流波形跟电压波形尽量一致，减少无功功率和谐波污染。
为什么要做PFC？先说说功率因数。理想情况下负载是纯电阻，电流跟电压同相，功率因数是1。但开关电源前面有个整流桥加大电容，电容充电时电流是尖脉冲，虽然电压是正弦波，电流却严重畸变，功率因数可能只有0.5到0.6。这意味着同样输出功率，要从电网抽更大的电流，而且电流谐波会污染电网，影响其他设备。
PFC电路分无源和有源两种。无源PFC就是用电感和电容组成的滤波网络，把电流波形拉得接近正弦，结构简单可靠性高，但体积大重量重，功率因数一般只能做到0.8左右。有源PFC用一个Boost升压电路，通过控制让输入电流跟随输入电压，功率因数能做到0.95以上，现在基本都用有源PFC。
有源PFC的工作原理是这样的：整流后的直流电压通过一个Boost变换器，控制器实时检测输入电压和电流，调整开关管的占空比，让输入电流波形跟输入电压波形同相。同时Boost电路把电压升到380V到400V的稳定直流，给后级的DC-DC供电。前级功率因数高了，后级输入电压也稳定了，一举两得。
PFC的控制模式主要有三种：连续导通模式（CCM）、临界导通模式（CRM）、断续导通模式（DCM）。CCM适合大功率（200W以上），电感电流连续，EMI小，但控制复杂；CRM适合中小功率，工作在临界状态，控制相对简单；DCM适合小功率，但峰值电流大，EMI高。选型时根据功率等级来定。
调试PFC电路时常见几个问题。一个是功率因数上不去，可能是电流采样电阻阻值不对，或者环路补偿没调好。另一个是输出电压不稳定，可能是Boost电感量不够或者输出电容太小。还有开关管发热严重，可能是开关损耗太大，需要换更合理的MOS管或者优化驱动。
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