填谷式无源PFC电路

本文摘要（由ai生成）：

文章主要介绍了填谷式电路的原理，该电路是一种低成本的被动式功率因数修正电路。文章指出，市电经一个基本桥式全波整流器以后转换为脉动的直流电，此时电容器 C1 和 C2 是串联的，单个电容器承受的电压为整流后电压峰值的一半。当电压从脉动直流电压的谷值往峰值上升时，电容器充电，而当电压从脉动直流电压的峰值往谷值下降时，输出电压 Uout 将会随之下降，此时电容器 C1、C2 开始分别通过各自的二极管 D1、D2 放电，以回填输出电压 Uout 使其保持在脉动直流电压峰值。文章还提到，这种滤波电容的充放电方式使得整流桥二极管的导通角增大，从而达到修正功率因数之目的。

目录：

1、概述

2、原理

1、概述

如果不采用PFC，那么典型开关模式电源的功率因数约为0.6，因而会有相当大的奇次谐波失真(第三谐波有时和基本谐波一样大)。令功率因数小于1以及来自峰值负载的谐波减少了运行设备可用的实际功率。为运行这些低效率设备，电力公司必须提供额外的功率来弥补损耗。功率的增加将导致电力公司使用负载更重的供电线路或遭受中性导线烧坏的威胁。

下面介绍填谷式电路或填谷电路，是一种低成本的被动式(无源)功率因数修正电路。

2、原理

        市电经一个基本桥式全波整流器以后转换为脉动的直流电，此时电容器C1和C2是相当于串联的，单个电容器承受的电压为整流后电压峰值的一半，在C1正接线端和C2负接线端之间加上电压，电容器的充电电流流经串联在C1和C2之间的二极管D3，直到C1和C2充满电以后，其中二极管D1和D2此时起隔离作用。

        当电压从脉动直流电压的谷值往峰值上升时，电容器充电，路径如下图绿色线。而当电压从脉动直流电压的峰值往谷值下降时，输出电压Uout将会随之下降，而此时电容器C1、C2开始分别通过各自的二极管D1、D2放电，如下图蓝色线。以回填输出电压Uout使其保持在脉动直流电压峰值(亦即C1和C2的串联时充满电的电压值)，此时二极管D3就起到了隔离作用。

        电容器C1和C2是以串联的方式充电，以并联的方式放电，C1和C2的电容量相等。忽略二极管的影响，脉动直流输出电压在Um/2～Um之间，如下图所示。

这种滤波电容的充放电方式使得整流桥二极管的导通角增大，而使得原为脉冲尖峰波形的电流可以变为接近于正弦波的电流波形，从而达到修正功率因数之目的。但是由于两个电容并联放电，放电电压仅为峰值电压的一半，整个PFC输出电压较低。另外其输出电压脉动成分较高，纹波大，仅适用于小功率LED照明电源。

有些电路D1还会串联一个电阻，用以防止浪涌电流及电磁干扰(EMI)。

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