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  功率系數(shù)校正（PFC）強制輸入電流跟隨輸入電壓（V_IN），使所有電氣負載像電阻一樣。這一過程需要檢測輸入電壓，根據(jù)檢測調(diào)整電流基準。電流環(huán)會按該電流基準調(diào)整輸入電流。這稱作平均電流模式控制，如圖1所示。

圖 1：PFC平均電流模式控制

  市場上有許多低總諧波失真（THD）商業(yè)PFC控制器使用這種平均電流控制算法。然而，這些PFC控制器需要一個專用引腳來檢測V_IN，需要精密模擬乘法器用于調(diào)整電流基準。

  另一個PFC控制算法近來十分流行，該方法不需要檢測V_IN，但是仍然可以提供平均電流模式控制。TI的UCC28180就屬于這一類產(chǎn)品。因為不使用V_IN檢測引腳和精密模擬乘法器，UCC28180的封裝更小，從而降低了系統(tǒng)成本，而且使用非常簡便。

  但是，當我們把UCC28180介紹給設(shè)計者時，很多時候得到的第一反應(yīng)是：“什么？不檢測V_IN？那是如何工作的？”本文將嘗試回答這一問題。

  圖2為UCC28180使用的算法。低帶寬電壓環(huán)調(diào)節(jié)輸出電壓。測量的輸入電壓為V_Iin，鋸齒波電壓為V_ramp。V_ramp大小與電壓環(huán)輸出成正比。由于PFC采用升壓拓撲結(jié)構(gòu)，輸入電壓信息已經(jīng)存在，但是被隱藏了。圖2所示的控制算法使用了隱藏信息。

圖 2：不檢測V_IN的PFC

  PWM輸出信號由內(nèi)部時鐘觸發(fā)，在開關(guān)周期初期總是從低電平開始，如圖3所示。PWM輸出保持低電平，直到線性上升的V_ramp與V_in電壓相交。該V_ramp/V_in的交點決定了開關(guān)關(guān)斷時間t_OFF。

圖 3：PWM發(fā)生器

圖3中：

其中T是開關(guān)周期。對于以連續(xù)導(dǎo)通模式（CCM）運行的升壓轉(zhuǎn)換器：

結(jié)合公式1和2可以得到公式3：

  輸出電壓V_OUT在穩(wěn)定狀態(tài)下是常數(shù)。因為PFC的電壓環(huán)非常慢，V_ramp在穩(wěn)定狀態(tài)下也是常數(shù)因此，輸入電流僅與V_IN成正比。如果V_IN為正弦，那么輸入電流也必須是正弦的，以實現(xiàn)良好的PFC。這看起來像變魔術(shù)一樣，不是嗎？

了解關(guān)于TI的PFC解決方案的更多信息。

其他信息：

• 使用UCC28180開始設(shè)計：

• 230V，400W，效率為92%的電池充電器w/PFC與用于36V電源工具的LLC參考設(shè)計

• 230V，3.5kW，效率＞98%，優(yōu)化材料清單和尺寸的PFC參考設(shè)計

• 用于變頻驅(qū)動的230V, 900W,效率為98%的PFC參考設(shè)計。

• 了解UCC28051, UCC28063, UCC28019A 和 UCC28070

• 閱讀更多Bosheng關(guān)于PFC的博文。

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