功率因數校正原理及相關IC
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3．2PFC控制電路
為圖5的虛線框中部分，主要包含一個乘法器MPX，電流誤差放大器EI及PWM比較器。三者協調工作，將系統的輸入電流校正為正弦波，實現諧波的抑制。原理如下:
（1）乘法器MPX包含2個輸入，一個是通過電阻Ra檢測輸入電壓，作為基準的正弦波信號。只要做到使輸入電流波形與此一致，即可達到目的。乘法器的另一個輸入是電壓誤差放大器EV的輸出端，作為輸出穩壓的控制信號，見下述（3）。乘法器為電流輸入型，不易受噪音干擾；
圖4扼流圈輸入型電路
圖6電感線圈L的電流波形示意圖
（2）乘法器的輸出電流信號為基準正弦波電流與電壓誤差放大器EV輸出的積，它通過電阻Rb，產生一個信號電壓。該信號電壓與由電阻Rc檢測到的主電路電流的信號電壓之差輸入到電流誤差放大器EI，而EI與PWM比較器，驅動器DRIVER，主電路及Ra形成一個閉環控制。使兩者的差無限接近于零。也就是說電阻Rb上的信號電壓與電阻Rc上的信號電壓相同，以達到電源的輸入電流波形無限接近于基準正弦波的目的。
為了更容易理解，可放大示波器X軸量程，觀察輸入電流IL的波形，如圖6所示，通過PWM控制，改變開關的占空比，來實現對輸入電流的校正；
（3）一個PFC里面有2個閉環控制回路，其一就是上述的（1）、（2），我們稱之為電流控制環。它實現功率因數校正。其二是由電壓誤差放大器EV，乘法器MPX，EI，PWM比較器，DRIVER，主電路及Ra構成的電壓控制環，它使輸出電壓穩定在380Vd.c.。
主要設計參數有:開關頻率f=95kHz；
功率因數PF=99.2％；
效率η=95.4％。
EMC:符合VCCI?A,FCC?A,VDE?A,DOC?A,及EN55022。
實現功率因數校正后的電源，其輸入電流的波形，見圖7。功率因數達到99.2％，THD只有0.127。與圖2比較，電流波形已得到明顯的校正。
3．3設計時的注意事項
扼流線圈的選取會影響到輸出紋波電流的大小，及其它電路設計參數。應保證它有足夠大的飽和電流，而其值L為：
L=·Vmin2/（2··Pout·f）(8)
式中：Vmin為最小輸入電壓的峰值； Vout為輸出電壓； ΔIL為扼流線圈上的紋波電流峰峰值； IPmax為輸入電流的峰值； Pout為輸出功率； f為電源開關頻率。
用來檢測電流的主電路上的Rc應當選用額定功率大的電阻，且阻值應盡量小，一般在幾十mΩ級。
IC的2腳，4腳間及12腳，13腳間接入RC相位補償網絡，合適的選值可以使系統更穩定，并可減小輸出電壓紋波。
4結語
作為限制諧波電流的對策而導入的功率因數校正，對其小型化，高效率，低價格，噪音小的要求將會越來越苛刻，特別是對其低噪音化在國外已經成為一個重要的課題，利用諧振技術的PFC控制IC也已經得到了開發和應用，如UNITRODE公司的UC3852等。改善和創新永無止境。
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