1.6.2 电荷泵PFC电路
为了实现绿色光源,高功率因数的电子镇流器得到发展,电荷泵功率因素矫正电路由于成本低廉发展,形成三种电路结构:电压源电荷泵功率因数校正(VS-CP-PFC)、电流源电荷泵功率因数校正(CS-CP-PFC),输入电流连续性电荷泵功率因素校正(CIC-CP-PFC)。 电压源电荷泵功率因素校正电路如图1-31所示,其由高频电压源为泵电容提供基准电压,当输入电压高于电容电压和高频电压源的和时,输入电流给电容充电;当高频电压源和电容电压的和高于直流母线电压时,电容放电,这样输入电流不直接给滤波电容充电,改善了输入波形,提高了功率因素。这种电路结构简单,但是开关应力较大,广泛应用于电子镇流器和开关电源中。 电流源电荷泵功率因数校正电路如图1-32所示,其利用高频电流源实现功率因数矫正的功能。当输入电流小于高频电流源的电流时,泵电容充电;当输入电流高于高频电流源的电流时,泵电容放电。该电路开关应力角小,但是在一般电路中,幅值恒定的高频电流源不易实现,这种电路多用于电子镇流器电路中。 输入电流连续型电荷泵功率因素校正电路如图1-33所示,其由一个电感和高频电流源接和来实现功率因数校正的功能,其基本原理和电流源电荷功率因数校正电路相似。这种电路性能优良,开关应力小。但是电路较复杂,实现高功率因数的条件也比较苛刻,在一般的电路中很难实现,通常要借助于计算机仿真来调节电参数,实现高功率因数。总而言之,电荷泵功率因数校正电路结果简单,成本低,不需要复杂的控制电路,只要电路中能提供一个高频源就可以实现功率因数校正。其校正后的电路功率因素可以达到0.99以上,并且可以有效消除谐波。电荷泵功率因数校正电路是一种非常难调试的试凑型电路,而且负载功率、输入范围、器件容差等变化对结果影响很大,整体的研发设计成本和可靠性都不占优势。
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