近20年以来，国内高频开关电源在个人计算机、电视机等设备上得到了广泛运用。因为开关电源的重量、体积及能耗等方面都比线性电源明显削减，并且对整机多项目标有杰出影响，因而它的运用得到了推行。跟着对很多运用开关功率变换器而带来谐波损害知道的日益深化，对开关电源的要求也在不断的进步，要求其功率高、功率因数高、功率密度高、可靠性高级。针对以上问题，AC/DC开关电源的功率因数校对（PFC）问题正成为功率电子学范畴的研讨热门之一。因而，传统的开关电源上加上PFC功用，是今后开关电源开展的趋势和要求。

  APFC电源既要坚持输出电压安稳，又要操控输入电流为正弦波，以取得高的功率因数，为了能便利地操控输入电流，APFC电源常选用boost电路。

  L6561为一电流准接连形式（TM形式）的APFC操控芯片，即电感电流处于接连形式与断续形式的临界点。其作业原理如下：首要操控芯片生成一电感电流的参阅信号，每一开关周期开始时MOS管导通，电感电流线性添加，然后将电感电流的检测信号与参阅信号比较，当电感电流检测值等于电感电流参阅值时，MOS管关断，电感电流削减，当电感电流降为零时，MOS管再导通，如此循环往复。电感电流的参阅信号由体系输出电压检测值与给定值相减，再经由PI调节器，然后将PI调节器的输出与整流桥后端的boost电路输入电压波形相乘得到。因为电感电流参阅信号由电压反应环决议，故为坚持体系安稳且取得高的功率因数，电压反应环的带宽不宜太宽。图1 给出了一个线周期内电感电流与电感电流参阅信号的仿真波形图。

  电感电流实践为三角波，其包络为电感电流参阅信号，因为电感电流参阅信号为电压差错放大器的输出与整流后的boost电路输入电压波形的乘积，且当体系安稳作业时，差错放大器的输出根本安稳，故电感电流的包络根本为正弦波。

  ，即电感电流的均匀值为正弦波。因为并连于整流桥后端的滤波电路将电感电流的高频部分滤掉，故体系的输入电流为正弦波，且相位与电源电压一起，体系功率因数挨近1。

  选用Matlab对体系来进行数字仿线VDC、boost电感500mL、输出电容 、负载 体系安稳作业时电感电流及其参阅信号的仿真波形。由图可知，当体系安稳作业时电感电流的包络根本为正弦波，与上述剖析相一起。

  L6561是ST公司出产的有源功率因数校对专用芯片。能便利的构成宽电压输入（AC85V265V），低谐波含量的APFC电源；能直接驱动MOS管，且集成了各种维护功用；因为集成度很高，它大幅度削减了构成体系所需的元器件，下降了损耗，进步了功率。图3给出了L6561的内部原理图。8号引脚为芯片的电源输入端，芯片的正常作业电压规模为11V18V，芯片内部有一20V的稳压管并连于该引脚与地之间，为防止芯片供电电压过高而将芯片内部稳压管击穿，可在该引脚与外部供电电源间串接一限流电阻；7号引脚为芯片的驱动信号输出引脚，该引脚内部选用了图腾柱结构，具有最大400mA的驱动才能，能直接驱动MOS管；6号引脚为芯片的参阅地，该引脚应和主电路的地连在一起；5号引脚为芯片的过零检测引脚，用于确认何时导通MOS管。该引脚检测电感电流过零时发生的电压振动，有用触发信号为一下降沿；4号引脚为MOS管电流采样引脚，芯片将该引脚检测到的信号与芯片内部发生的电感电流参阅信号比较较，用以确认何时关断MOS管；3号引脚为芯片内部乘法器的一个输入端，该引脚与boost电路输入电压相连，确认输入电压的波形与相位，用以生成芯片内部的电感电流参阅信号；2号引脚为内部乘法器的另一个输入端，一起为电压差错放大器的输出端，当体系安稳作业时，该点的电压应安稳；1号引脚为体系反应电压的输入端，该引脚与内部运算放大器的负相输入端相连，一起经过一电阻分压网络与输出电压相连，然后构成负反应；1号引脚和2号引脚之间应接一补偿网络，该网络一方面构成电压环的PI调节器，另一方面用以补偿体系的动静态功能。

  图4给出了由L6561构成的APFC电源的实践电路图。图中输入沟通电经整流桥整流后变换为直流电，作为boost电路的输入；电容C1用以滤除电感电流中的高频部分，下降输入电流的谐波含量；电阻R9和R10构成电阻分压网络，用以确认输入电压的波形与相位，电容C7与电阻R9构成一RC滤波器，用以 除掉3号引脚的高频搅扰信号；boost电感有一副边绕组，该绕组一方面经过电阻R1将电感电流过零信号传递到芯片的5号引脚，另一方面作为芯片正常作业时的电源；芯片驱动信号经过电阻R5连到MOS管的门极，R5用以防止MOS管的驱动信号振动；电阻R6作为电感电流检测电阻，用以采样电感电流的上升沿（MOS管电流），该电阻一端接于体系地，另一端一起接在MOS管的源极和芯片的4号引脚；电阻R7和R8构成电阻分压网络，构成输出电压的负反应回路；电容C3衔接于芯片1、2号引脚之间，用于构成电压环的补偿网络；电阻R2，R3，电容C2，C6，二极管D3，稳压管D2和boost电感的副边一起构成了芯片电源，其间，电阻R3衔接于电容C1和芯片8号引脚之间，在体系通电时供给芯片的发动电压。

  以下以L6561芯片为根底，具体的介绍APFC电源的规划进程。体系模块规划依据以下参数：①输入电压：85VAC265VAC；②最大输出功率：250W；③输出电压：直流400V3%。

  2) 整流桥：整流桥的规划由两个参数决议，一是体系的最大输入电流，一是体系最大输入电压，据此整流桥可由6A500V的一般二极管构成。

  ，体系输入功率为，体系输出电压为U。（疏忽输出电压的脉动），电感量为L，则体系的输入电流为 ，操控电路所生成的参阅电流为 。所以MOS管导通时刻 为：

  图5给出了一个线周期内MOS管的开关频率与MOS管关断时刻波形，图中：

  依据以上的剖析，当电感L过小时，MOS管的最大开关频率将添加，导致MOS损耗添加，损坏MOS管；当电感L过大时，一方面电感本身的体积将相应增大，另一方面将导致体系功能直线下降（低次谐波含量将添加）；故电感量的挑选应考虑，因为芯片要求最小MOS管开关频率不小于15kHz，今选电感量为500uH，此刻MOS管作业频率在16kHz220kHz之间。

  ；式中，U。 为体系输出电压，Uis 为boost输入电压的峰值，Ug 为芯片所认同的高电平的最小值。在此取k=9。

  5) 电容C：依据经历，输出电容C的选取为0.3 ~0.4uF/W,而其两头电压为体系输出电压，故可选用450V150uF的电解电容。

  ，故可选用BYV26E，其阻断电压为1000V，最大均匀电流为1A，最大可重复冲击电流为10A。

  8) MOS管： MOS管的最大阻断电压由输出电压U。加上恰当的裕量来决议，而其最大答应电流为体系的输入电流，故可选取IRFP450作为开关管。

  1) INV引脚：该引脚为电压差错放大器的反相输入端和输出电压过压维护输入端。相关的电阻分压网络参数可由下式决议：

  2）COMP引脚：该引脚一起为电压差错放大器的输出端和芯片内部乘法器的一个输入端。反应补偿网络接在该引脚与引脚INV之间，依据经历，补偿电容可选。

  3） MULT引脚：该引脚为芯片内部乘法器的另一输入端。分压电阻R9、R10由下式选取：

  4） CS引脚： CS引脚为芯片内部PWM比较器的反相输入端，该引脚经过电阻R6来检测MOS管电流。依据芯片材料，可挑选电阻R6的阻值。

  5） ZCD引脚： ZCD引脚为电感电流过零检测端，该引脚经过一限流电阻接于boost电感的副边绕组。R1的选取应确保流入ZCD引脚的电流不超越3mA。

  6） GND引脚：该引脚为芯片地，芯片一切信号都以该引脚为参阅，该引脚直接与主电路地相连。

  7) GD引脚： GD引脚为MOS管的驱动信号输出引脚。为防止MOS管驱动信号震动，一般在GD引脚与MOS管的栅极之间衔接一十几欧姆到几十欧姆电阻，该电阻的巨细由实践电路决议。

  8） Vcc引脚：Vcc引脚为芯片电源。该引脚一起衔接于发动电路和电源电路。稳压管D2选用18V稳压管；电容C2选用几十uF的电解电容；二极管D3应选用快康复二极管，如1N4148；电阻R3选用几百千欧的电阻；电容C6可用几十nF的瓷片电容；电阻R2为几百欧姆。

  图7给出了由L6561构成的boost校对器的输入电流和输出电压试验波形，图7给出的试验波形的试验条件为：输入电压为调压器供给的220.4V沟通电压；负载由两个150W/220V的白炽灯串联组成。由图可看出输入电流根本为正弦波，输出电压的直流重量根本为400V，其脉动频率为两倍的线给出了boost校对器MULT和CS引脚电压的试验波形。由图可以精确的看出流过MOS管的电流的包络波形与MULT引脚的电压波形相吻合；但是MULT引脚的电压并不为正弦波，而是有必定的畸变，特别是当boost输入电压过零时，这是由滤波电容C1和C7引起的，恰当减小这两个电容可减小其畸变，但是会导致更大的高频谐波。CS引脚电压波形中的毛刺是由开关管的通断发生的电流毛刺引起的。图6还给出了boost校对器COMP引脚电压试验波形。由图可看出在线周期内该电压坚持安稳。

  的有源功率因数预校对电路原理的根底上，针对传统AC/DC变换器电流谐波高、网络功率因数低一级缺陷，选用操控芯片L6561制作了一台宽电压输入（85VAC265VAC）、输出功率为250W的APFC电源，试验依据成果得出该电源体系的功率因数进步到0.98以上，总谐波含量低于5%。

  [1] 张占松，蔡宣三. 开关电源的原理与规划[M]. 北京:电子工业出版社，1998.[2] 朱祖清，林国庆. 依据临界电流形式的APFC电路剖析与规划[J]. 机床电器 ,2003.