为满足谐波电流限制法规要求(如EN61000-3-2、GB17625.1-2022)主动功率因数校正(APFC)被大功率开关电源广泛采用。 PFC拓扑架构 ·有桥PFC ·图腾柱无桥PFC ·双向开关无桥PFC PFC芯片控制方式 ·固定导通时间控制 ·单周期控制 本期，芯朋微技术团队将为各位fans分享常见的PFC拓扑架构及控制方法，为设计选型提供参考。 PFC拓扑架构 1.1有桥PFC 当Vac为正时：工频管D1和D4持续导通，高频管Q1导通时电感储能，高频管D5导通时电感释放能量
当Vac为负时：工频管D2和D3持续导通，高频管Q1导通时电感储能，高频管D5导通时电感释放能量。
1.2图腾柱无桥PFC 当Vac为正时：工频管Q4持续导通，高频管Q2导通时电感储能，高频管Q1导通时电感释放能量。
当Vac为负时：工频管Q3持续导通，高频管Q1导通时电感储能，高频管Q2导通时电感释放能量。
1.3双向开关无桥PFC 当Vac为正时：Q1和Q2导通，电感储能。 高频管D1和工频管D3导通，电感释放能量。
当Vac为负时：Q1和Q2导通，电感储能。 高频管D2和工频管D4导通，电感释放能量。
三种PFC拓扑架构总结如下：
PFC控制方式 2.1平均电流控制 平均电流控制简化模型如下，电压环误差调节量与市电整流后电压Vrec相乘产生电流环参考lref;经电流环闭环控制，使得电感电流L追踪电流参考Iref。 当电压环足够慢(穿越频率低于10Hz)，Iref形状为馒头波，则可实现功率因数校正。
优势：平均电流控制可支持电流连续模式(CCM)和电流不连续模式(DCM);典型应用功率范围：140W-1500W 劣势：需侦测市电幅值和相位，通过乘法器产生电流环参考 2.2固定导通时间控制 Boost变换器工作在临界电流模式(CRM)，电感电流的平均值计算如下：
在半个工频周期内使得Ton恒定为常数，则电感平均电流 与输入电压成线性关系：
消磁结束后(并满足最高频率限制)Gate置高，恒流源lcot开始对ct充电，充电电压等于电压环误差量Vmo后Gate置低。电压环足够慢，则Gate脉宽在半个工频周期内恒定，从而实现功率因数校正。 COT控制PFC简化仿真模型：
优势： 控制简单，高频管D1无反向恢复损耗; 劣势： 需侦测电感电流的消磁信号，不支持电流 连续模式，应用功率通常小于300W。 应用方案：固定导通时间控制PFCPN8280
宽供电范围 9V-60V 适合PD应用 灵活应用 PN8280VSE-B1支持直流输入和交流输入，适合网关应用 自适应COT控制 内置输入电压前馈保证改善高低压动态特性一致 丰富保护功能 PN8280SE-A1市电欠压保护、外部OTP保护(ACCK) 广泛应用市场 交换机、PC、TV、适配器 2.3 单周期控制 PN8286W控制简化电路和工作波形如下：
Boost变换器工作在电流连续模式，输入电压vrec和输出电压Vo表达式如下：
基于单周期控制技术，输入电流irec表达式如下
输入电压vrec与输入电流irec比值如下：
COT控制简化模型如下：
优势： 单周期控制无要侦测市电和电感电流消磁信号，并可支持连续电流模式，典型应用功率范围：140W-1500W。 劣势： 为了提高THDi，需要较大的电感感量。 应用方案： 单周期控制PFC PN8286W
宽供电范围 VDD耐压40V，更高可靠性 连续工作模式 基于单周期控制，外围精简，适合140W-1500W功率应用 灵活应用 A1版本开关频率外部可调，B1版本内置输入欠压保护，可根据应用需求灵活选择 卓越动态性能 内置增强动态调节模块，降低功率器件开关机瞬态电压电流应力，改善负载跳变时的输出电压动态响应速度 全保护功能 两级过流保护、输入欠压保护、输出欠过压保护、VDD欠压保护、过温保护等 三种控制技术对比如下：
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