1 引言

当处理 75W 以上的功率级别时，离线电源需要功率因数校正 (PFC)。PFC 的目标是控制输入电流以跟随输入电压，从而使负载看起来像是纯电阻器。对于正弦交流输入电压，输入电流也需为正弦电流。要控制输入电流，必须对其进行检测。

设计人员通常会在 PFC 应用中使用以下两种电流检测方法的其中之一。第一种方法是在 PFC 接地回路中放置一个电流采样电阻器（在图 1-1 中指定为 R1）以检测输入电流，该电流将送至平均电流模式控制器 [1]（如图 1-2 所示），以强制输入电流跟随输入电压。由于电流采样电阻器可检测全部升压电感器电流，因此这种电流检测方法可提供良好的功率因数并降低总计谐波失真 (THD)。不过，电流采样电阻器会导致额外的功率损耗，这在需要高效率的应用中可能是个问题。

第二种方法是将电流互感器与升压开关串联以检测开关电流（在图 1-1 中指定为 CT 和 R2）。如果无法使用电流采样电阻（例如对于交错 PFC [2] 和 semi-bridgeless PFC [3]），最好使用这种方法。电流互感器仅检测开关电流 (I_Q)（而非全部电感器电流），因此要控制全部电感器电流，一种简单的解决方案是在电流互感器输出的中间（脉宽调制 [PWM] 导通时间的中间）进行采样。采样将起作用，因为在连续导通模式 (CCM) 下，中点瞬时电流值等于平均电感器电流值（如图 1-3 所示）。与第一种方法相比，这种方法的功率损耗更少，但也存在限制：PFC 的占空比在 0% 至 100% 之间变化。当占空比较小时，PWM 导通时间很短；因此，很难在 PWM 导通时间的中间准确采样。任何采样位置偏移都会导致反馈信号误差，并使 THD 和功率因数变差。

本文档介绍了控制 PFC 并实现单位功率因数的新方法 - 一种特殊的峰值电流模式。这种方法不需要电流采样电阻，因此消除了功率损耗。虽然它仍使用电流互感器来检测开关电流，但无需在 PWM 导通时间的中间进行采样，从而避免了采样位置偏移问题。除此以外还有其他好处。