2.2  PFC技术的分类

根据电网的供电方式，PFC电路可以分为单相PFC电路和三相PFC电路；根据电路的构成，又可以分为无源PFC和有源PFC电路，下面就介绍无源PFC和有源PFC电路

1、无源PFC 无源功率因数校正技术通过在整流电路中增加一些无源元件，对电路中的电流脉冲进行抑制，进而达到降低电流谐波含量，提高功率因数的目的，下图（2.1）为一常见的无源PFC电路框图

图2.1 无源PFC电路框图

这种改变方法的特点就是简单、可靠，无需控制电路，而缺点则是增加的电容电感元件一般体积都很大，成本也较高，并且功率因数通常仅能校正至0.8左右，并且谐波含量也只可以降至50%左右，无法满足现行的谐波限制标准。文献综述

2、有源PFC 有源PFC采用全控型器件构成电路，通过内环反馈对输入端电流波形加以控制，使它的波形和输入电压波形同相，从而使总谐波含量降至5%以下，而变换后的功率因数则能高达0.995，彻底解决电路中存在的谐波污染与功率因数偏低的问题，从而满足现行的谐波标准，因此其应用越来越广泛。

在电路中采用有源PFC电路会有以下好处：

①输入功率因数提高，输入谐波电流减小，降低了电源对电网的干扰，满足了现行谐波限制标准。

②因为输入功率因数的提高，在相同情况下，输入电流有效值明显减小，降低了对线路、开关、连接件等电流容量的要求。

③因为有升压斩波电路，电源允许的输入电压范围扩大，能适应全世界各国不同的电网电压，极大地提高电源装置的可靠性和灵活性。

但是并不是什么都是完美无缺的，有源PFC电路还其缺点：电路复杂，平均无故障时间相对较少，成本较高，效率会有所降低等。

因此，只要设法抑制住输入电流中的谐波含量，即通过电路的方法将输入的电流波形校正为正弦波或使其无限接近正弦波，就能够实现功率因数校正的目的。本设计即使用有源PFC技术，下面将进行讨论。

3  功率因数校正技术的工作原理分析

3.1  功率因数校正技术的基本原理

功率校正电路基本上就是一个AC/DC的一个变换器。一个标准的变换器，利用脉冲宽度调制技术（PWM）来调整输入功率因数的大小，以提供合适的功率给负载。脉冲宽度调制器切换开关将直流输入电压变换成一连串电压脉冲，随后利用转换器件将其转换成平滑的直流电输出。这个输出电压将会立即与一个参考电压（整流前的输出电压）进行比较。所产生的电压差回馈到PWM控制器。这个误差信号会对脉冲波产生影响。来!自~751论-文|网www.751com.cn

PFC电路也是利用了这一方法，但是加入了一个新型的元件，使得来自交流电源的电流是一个正弦波，并且与电压同相位。此时误差信号是由整流后的电压的变化来控制的，最后误差信号回馈至PWM控制器。也就是说，当交流电压较高时，PFC电路就从交流电源获取较多的功率，若交流电压较低，则吸收较少的功率，如此可以抑制交流电流谐波的产生。

在各种用于PFC变换器的电路拓扑中,Boost变换器因其拓扑结构简单、变换效率高、控制策略易实现等优点,被广泛应用于PFC电路中。并且，在BOOST电路与整流桥串联的电感，有着减小高频噪声，减小输入电路滤波体积的作用，从而达到减少成本的作用