5　穩態分析

為保證高的功率因素單級PFC電路的PFC級工作在DCM，而DC/DC級工作在CCM下，要注意電路功率平衡的問題。

當輸出功率減小的時候，則前級boost電路占空比會減小，則DC/DC級的占空比也會減小(因為共用開關管)，就會導致直流母線上的電壓上升從而縮窄脈寬達到新的功率平衡。反之當輸出功率增加的時候，則前級boost電路占空比會增加，則DC/DC級的占空比也會增加(因為共用開關管)，就會導致直流母線上的電壓下降從而達到新的功率平衡。所以輕載下，直流母線電壓會達到滿載時候的幾倍以上，這就限制了單級PFC的實際應用。通常采用的方法是對直流母線采取鉗位措施，或者當電壓上升到一定的值，讓DC/DC級也進入DCM模式。當負載變輕時，占空比必然會減小，因此沒有不平衡功率存在，儲能電容的電壓不會因為負載變輕而增加。但是這種組合存在導通損耗和功率開關電流應力大，效率低的缺點

假設開關頻率遠遠高于電網頻率。可令：

這里，Vim為輸入電壓的峰值。如果PFC級占空比為D，開關周期為T，可以得到輸入電流的低頻平均表達式：

那么輸入功率為：

將式(2)和(3)代入式(4)，可以的到

這里

對于DC/DC級，連續模式和斷續模式的臨界條件

當

的時候將會進入連續模式，此時電壓關系式為

當

的時候將會進入不連續模式，此時電壓關系式為：

這里

由前面的推導可知通過適當的選擇Lf等參數(根據

此式來選擇)當負載變輕時使DC/DC級也進入DCM模式。當負載變重時使DC/DC級也進入CCM模式來降低電容電壓。

6　結 語

本文介紹了一種新的單級功率因數校正拓撲，由于整流橋和DC/DC變換共用開關管，節省了兩個整流管，減小損耗，提高了效率。給出了仿真電路圖和結果，另外還討論降低儲能電容電壓的方法。

參考文獻：

[1] A Power-Factor Controller for single stage PWM Rectifiers　 IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL ELECTRONICS VOL46

[2] A Single –stage Electronic ballast with High Power Factor　 IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL ELECTRONICS VOL47

[3] 張占松，蔡宣三， 開關電源原理與設計，第一版，電子工業出版社，1999

[4] 嚴百平，劉建，不連續導電模式高功率因數開關電源，第一版，科學出版社