市场上目前有多种成熟的有源 PFC 拓扑结构，如两级 PFC、T 型 PFC 和 Vienna PFC。两级 PFC 整流器拓扑简化了对双向功率流的控制，在逆变器和整流器模式下均能有效运行。由于有成熟的控制理论，该拓扑可实现可控和连续的输入电流，因此可轻松实现高功率因数和低 iTHD。但是，功率器件的开关应力很大，与输出电压电平等效，这意味着通常需要至少 1200V 的额定电压，增加了成本。为防止桥臂中发生击穿，两级 PFC 必须在设计中加入足够的死区时间，但这会影响系统的控制性能和可靠性。此外，两级拓扑具有更高的共模电压，对电磁干扰 (EMI) 抑制提出了更高的挑战。

图 3-3 两级 PFC

T 型 PFC 拓扑也有助于实现双向功率流，在两级 PFC 的基础上增加了六个额定电压为 600/650V 的功率开关器件，因此可以产生三个输出电压电平：0、+0.5Vbus 和 -0.5Vbus。与传统两级 PFC 相比，这一改进降低了电流纹波，减少了功率电感器的尺寸。此外，与两级拓扑相比，三级拓扑大幅降低了共模电压，从而提高了 EMI 性能。但是，由于死区时间的存在，可靠性和控制性能问题仍然存在。TI 提供 T 型 PFC 参考设计 TIDA-01606 作为参考。此外，此解决方案的成本较高，因此在对成本敏感的应用（如热泵和空调）中不太受欢迎。

图 3-4 T 型 PFC

Vienna PFC 拓扑是一种三级设计，使用低成本肖特基二极管替代 T 型 PFC 中的六个 1200V 高压电源开关器件。尽管从电网到负载的功率流动是单向的，但这大幅降低了系统成本。虽然用于有源三相功率因数转换的拓扑非常之多，但 Vienna 整流器仍然颇受青睐，因为它以连续导通模式 (CCM) 运行，具有固有的多级开关（三级），并且可以降低功率器件上的电压应力。桥臂被无源二极管取代，因此无需死区时间，简化了控制策略并提高了控制性能和系统效率。Vienna PFC 的共模电压与 T 型 PFC 相当，可实现良好的 EMI 性能。TI 已经提供 2.4kW Vienna PFC 参考设计 TIDM-1000，不久之后还将推出低成本的 10kW Vienna PFC 参考设计。

图 3-5 Vienna PFC

此外，TI 将无源 PFC 拓扑与三种常用的有源 PFC 拓扑进行比较和总结，如表 3-2 所示。

总之，Vienna PFC 具有低成本、高性能、高可靠性和高功率密度等优势。考虑到热泵、三相空调和电动汽车充电站的市场规模明显增大的趋势，以及对电流谐波的要求越来越严格，Vienna PFC 预计将越来越多地集成到三相系统中。