中國民用電網(wǎng)系統(tǒng)功率因數(shù)普遍較低，不但會增加變壓器及輸電線路的損失，同時也影響變壓器及線路容量利用率。本文針對照明應用提出一個簡單經(jīng)濟的有源功率因數(shù)校正電路，利用該方案可以大大提高電路功率因數(shù)，同時它還適合任何輸出功率恒定的其它場合。

從2001年1月起，所有吸收電流小于每相16A的電子設(shè)備要獲得CE標志都必須執(zhí)行歐洲關(guān)于諧波的標準EN61000-3-2^[1]，這個標準旨在限制諧波污染，提高配電系統(tǒng)的效率。諧波污染是指功率因數(shù)低，以及總諧波失真(THD)大。帶有電容濾波器的輸入二極管整流器是功率電子器件中常見的污染電路，雖然已有多種技術(shù)可以降低有源或無源低頻污染，但要找到一種成本低尺寸小的解決方案卻并不容易。

下面我們將針對照明應用提出一個簡單經(jīng)濟的解決方案，該方案采用智能功率集成電路VK05。VK05專門開發(fā)用于半橋電子鎮(zhèn)流器電路，采用縱向智能功率專利技術(shù)，在發(fā)射極開關(guān)(共射-共基)結(jié)構(gòu)內(nèi)集成了單片功率雙極結(jié)型晶體管(BJT)和場效應MOS晶體管。VK05的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示，它外部有5個連接引腳，采用SO-8封裝，提供3個控制引腳，分別是用于啟動電子鎮(zhèn)流器的diac，用于自驅(qū)動半橋同步開關(guān)的sec和用于頻率設(shè)置的osc；其功率級由一個BV_ces=600V、I_C=400mA的高壓功率雙極結(jié)型晶體管(BJT)和一個V_ds=60V的低壓功率場效應MOS晶體管組成。

應用說明

典型的電燈鎮(zhèn)流器如圖2所示，半橋通過一個橋式整流器和一個電容濾波器連接主電源。因為主電源輸出電流只有在整流電壓高于電容器直流總線電壓時才會流動，所以波形失真是這種電流的特征之一。

通過一個無源濾波器可以修整電流波形，然而它不得不濾除功率因數(shù)接近1的低頻成份(50-60Hz)，所以這種方法會造成產(chǎn)品體積龐大；全有源解決方案雖然性能較好，但需要復雜的邏輯控制和反饋電路。因此居于有源和無源中間的解決方案能夠提供兼容特性，降低功率因數(shù)校正電路的成本。

VK05系列具有輸出功率和開關(guān)頻率恒定等特性，可以為照明應用提供功率因數(shù)校正器(PFC)解決方案。該PFC電路基于增壓拓撲結(jié)構(gòu)，以斷續(xù)導通模式(DCM)工作(圖3)，驅(qū)動電燈的半橋電路通過連到Sec引腳的同步信號設(shè)定開關(guān)頻率，占空比D由連接Osc引腳的電容器來設(shè)定，最大值為50%。利用電阻R_D可以改進電路的諧波性能，為輸入電壓增加一個前饋，這樣做會使占空比D隨交流電壓提高而降低。

盡管該電路也有一些缺點，如電壓跟隨配置在很多應用中可能會有很大影響，另外斷續(xù)導通模式(DCM)結(jié)構(gòu)本身使功率器件受到較高應力，但是該電路能將功率因數(shù)(PF)從0.7提高到0.97，而且總諧波失真度低到20%，所以它仍然具有優(yōu)異的性能。

連續(xù)導通模式(CCM)里增壓變換器可以控制，以便實現(xiàn)幾乎正弦電流吸收，斷續(xù)模式工作原理則有所不同，其輸入電流與輸入電壓不成正比，因此功率因數(shù)低于1^[3]。不過這種方法還是能滿足低頻諧波標準，如EN61000-3-2 C類標準。通過式(1)可以計算標準輸入平均電流：

其中額定因數(shù)定義為V_N=V_OUT，R_N=2LF_S，I_N=V_N/R_N,V_in是輸入電壓。只要變換器以DCM模式工作式(1)就成立，DCM有下列限制：

根據(jù)式(1)，在占空比恒定時因式(1)分母中的時限1-V_inN，輸入平均電流與輸入電壓不成正比。通過在不斷提高的瞬時輸入電壓值上降低占空比，可以得到更小的輸入電流失真，這也是圖3電阻R_D產(chǎn)生的前饋作用效應。當C_OSC電容電壓變得與內(nèi)部基準電壓V_REF相等時，發(fā)射極開關(guān)器件開始關(guān)斷，開關(guān)間隔時間就可以確定。通過下式可計算出C_OSC電容充電階段的時長：

中國民用電網(wǎng)系統(tǒng)功率因數(shù)普遍較低，不但會增加變壓器及輸電線路的損失，同時也影響變壓器及線路容量利用率。本文針對照明應用提出一個簡單經(jīng)濟的有源功率因數(shù)校正電路，利用該方案可以大大提高電路功率因數(shù)，同時它還適合任何輸出功率恒定的其它場合。

從2001年1月起，所有吸收電流小于每相16A的電子設(shè)備要獲得CE標志都必須執(zhí)行歐洲關(guān)于諧波的標準EN61000-3-2^[1]，這個標準旨在限制諧波污染，提高配電系統(tǒng)的效率。諧波污染是指功率因數(shù)低，以及總諧波失真(THD)大。帶有電容濾波器的輸入二極管整流器是功率電子器件中常見的污染電路，雖然已有多種技術(shù)可以降低有源或無源低頻污染，但要找到一種成本低尺寸小的解決方案卻并不容易。

下面我們將針對照明應用提出一個簡單經(jīng)濟的解決方案，該方案采用智能功率集成電路VK05。VK05專門開發(fā)用于半橋電子鎮(zhèn)流器電路，采用縱向智能功率專利技術(shù)，在發(fā)射極開關(guān)(共射-共基)結(jié)構(gòu)內(nèi)集成了單片功率雙極結(jié)型晶體管(BJT)和場效應MOS晶體管。VK05的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示，它外部有5個連接引腳，采用SO-8封裝，提供3個控制引腳，分別是用于啟動電子鎮(zhèn)流器的diac，用于自驅(qū)動半橋同步開關(guān)的sec和用于頻率設(shè)置的osc；其功率級由一個BV_ces=600V、I_C=400mA的高壓功率雙極結(jié)型晶體管(BJT)和一個V_ds=60V的低壓功率場效應MOS晶體管組成。

應用說明

典型的電燈鎮(zhèn)流器如圖2所示，半橋通過一個橋式整流器和一個電容濾波器連接主電源。因為主電源輸出電流只有在整流電壓高于電容器直流總線電壓時才會流動，所以波形失真是這種電流的特征之一。

通過一個無源濾波器可以修整電流波形，然而它不得不濾除功率因數(shù)接近1的低頻成份(50-60Hz)，所以這種方法會造成產(chǎn)品體積龐大；全有源解決方案雖然性能較好，但需要復雜的邏輯控制和反饋電路。因此居于有源和無源中間的解決方案能夠提供兼容特性，降低功率因數(shù)校正電路的成本。

VK05系列具有輸出功率和開關(guān)頻率恒定等特性，可以為照明應用提供功率因數(shù)校正器(PFC)解決方案。該PFC電路基于增壓拓撲結(jié)構(gòu)，以斷續(xù)導通模式(DCM)工作(圖3)，驅(qū)動電燈的半橋電路通過連到Sec引腳的同步信號設(shè)定開關(guān)頻率，占空比D由連接Osc引腳的電容器來設(shè)定，最大值為50%。利用電阻R_D可以改進電路的諧波性能，為輸入電壓增加一個前饋，這樣做會使占空比D隨交流電壓提高而降低。

盡管該電路也有一些缺點，如電壓跟隨配置在很多應用中可能會有很大影響，另外斷續(xù)導通模式(DCM)結(jié)構(gòu)本身使功率器件受到較高應力，但是該電路能將功率因數(shù)(PF)從0.7提高到0.97，而且總諧波失真度低到20%，所以它仍然具有優(yōu)異的性能。

連續(xù)導通模式(CCM)里增壓變換器可以控制，以便實現(xiàn)幾乎正弦電流吸收，斷續(xù)模式工作原理則有所不同，其輸入電流與輸入電壓不成正比，因此功率因數(shù)低于1^[3]。不過這種方法還是能滿足低頻諧波標準，如EN61000-3-2 C類標準。通過式(1)可以計算標準輸入平均電流：

其中額定因數(shù)定義為V_N=V_OUT，R_N=2LF_S，I_N=V_N/R_N,V_in是輸入電壓。只要變換器以DCM模式工作式(1)就成立，DCM有下列限制：

根據(jù)式(1)，在占空比恒定時因式(1)分母中的時限1-V_inN，輸入平均電流與輸入電壓不成正比。通過在不斷提高的瞬時輸入電壓值上降低占空比，可以得到更小的輸入電流失真，這也是圖3電阻R_D產(chǎn)生的前饋作用效應。當C_OSC電容電壓變得與內(nèi)部基準電壓V_REF相等時，發(fā)射極開關(guān)器件開始關(guān)斷，開關(guān)間隔時間就可以確定。通過下式可計算出C_OSC電容充電階段的時長：