交流跳周模式提高PFC轻负载的效率解决方案
对于输入功率大于或等于75瓦的电源来说，通常需要使用功率因数校正 (pfc)。功率因数校正可强制输入电流随输入电压的变化而发生变化，这样的话，任何电气负载对于为其供电的电压源来说都表现为一个电阻。这一点对于很多服务器、电信和工业应用是必须满足的要求。在这些应用中，对于能效和电能质量的要求已经变得越来越严格。评判pfc性能的最重要标准是效率，总谐波失真 (thd)，和功率因数 (pf)。借助于全新半导体器件和控制方法，最新式的pfc电路已经在中度和重度负载情况下实现了极佳性能。然而，在轻负载条件下，效率，thd和pf性能严重降低。
图表1中显示的是一个典型pfc效率曲线。需要注意的是，轻负载时效率变得越来越低。这是因为在轻负载时，半导体元件的开关损耗、驱动损耗和反向恢复损耗成为影响效率的主要因素。同时，pfc有可能从连续传导模式 (ccm) 转换为断续传导模式 (dcm)，这一转换使得转换器动态性能突然发生变化 ，并且电流环带宽大大减少。减小的电流反馈信号也使得对电路的控制变得十分困难。因此，电流波形的thd增加（图表2）。本文提出一个在pfc进入轻负载条件下时增加效率并减少thd的全新方法。在这一方法中，当负载被减少到小于预定的阀值时，pfc进入一个特殊的突发模式。在这个模式下，根据负载的大小，pfc会跳过一个或多个交流周期。换句话说，pfc会在一个或多个交流周期内关闭，而在下一个交流周期到来时重新打开。打开/关闭情况出现在交流零交叉点上，这样的话就跳过了整个交流周期。此外，由于pfc打开/关闭出现在电流为零的时候，所以产生的应力和电磁干扰 (emi) 噪声会更小。这一点与传统脉宽调制 (pwm) 脉冲跳跃突发模式不同；在这种模式下，pwm脉冲被随机跳过。
将被跳过的交流周期数量与负载成反比。如果负载持续减少到阀值以下，将会有更多的交流周期被跳过。
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