在电源设计中加入PFC

，固件可以判断是正半周期还是负半周期。在正半周期时，第一个直流-直流升压电路(L1-S1-D1)是有源电路，升压电流通过D4返回至交流中性线。在负半周期时，L2-S2-D2为有源电路，升压电路通过D3返回至交流电源线。

图11：数字控制的无桥PFC由两相升压电路组成，但是每次只有一个相位为有源相位。

与采用相同的功率器件的传统单相PFC相比，无桥PFC和单相PFC应具有相同的开关损耗。不过，无桥PFC电流仅通过一个慢速二极管(正半周期时为D4，负半周期时为D3)，而不是同时通过两个二级管。因此，效率的提升依靠的是一个二极管与两个二极管之间的传导损耗之差。

无桥PFC的效率还可以通过全面导通不活动的开关来提升。比如，在正周期时，S2可以全面导通，而S1由PWM信号控制。由于在流动的电流低于某个值时MOSFET S2上的电压降可能低于D4，返回电流会部分或全部流过L1-D1-RL-S2-L2，然后返回至交流电源。这就降低了传导损耗，从而提高了电路效率(特别是在轻负载下的电路效率)。同样，在负周期时，S1全面导通，而S2则进行开关控制。

在相同的交流电压和直流输出电压下，输出电流与电压回路输出成正比。在此基础上，频率和输出电压可以进行相应地调整。固件实现数字控制器中的电压回路。由于输出已知，因此很容易就能以低于模拟方法的成本实现该功能。

更多的数字PFC控制器

ADI公司最近发布了ADP1047和ADP1048数字PFC控制器，这两款控制器还可以提供输入电能计量和浪涌电流控制。ADP1047用于单相PFC应用，而ADP1048则针对交错式和无桥PFC应用。

数字PFC功能基于传统的升压电路来为AC-DC系统提供最佳的谐波校正和功率因数。所有的信号都被转换成数字信号，从而最大限度地提高灵活性；关键参数可以通过PMBus接口进行报告和调整。

总的来说，ADP1047和ADP1048的配置可以帮助设计工程师优化系统性能，最大限度地提高负载范围的效率。这两款IC可以精确地测量RMS输入电压、电流和功率。然后该数据可以通过PMBus接口报告给电源的微控制器。

ADP1048的无桥升压配置可以消除PFC转换器的桥式输入引起的传导损耗(图12)。在这种配置中，两个功率MOSFET必须单独驱动，以实现最高效率。从ADP1048发出的信号可以实现这一点。IBAL引脚可以检测出交流线路相位和零交叉点。IBAL引脚的最高额定电压为VDD + 0.3 V，因此该引脚需要采用合适的箝位电路进行保护。

图12

在正交流电源线相位时，只有一个升压级在有效工作。第二个级为无源级；Q2中的电流从源极流至漏极。在此相位时将Q2 FET全面导通可以最大限度地降低Q2的传导损耗。当交流线路相位变为负时，Q1和Q2的角色则出现反转，Q2进行有源开关，而Q1则始终处于导通状态。相位信息通过IBAL引脚从交流线路中检测。在软启动阶段，两个FET都作为预防措施进行开关操作。当IBAL引脚上的相位信息损坏或者不准确时就会出现这样的情况。

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