PFC 功率因數電路種類
常見的 PFC 電路架構
- CCM & CrM (連續與臨界導通模式)
- Single Boost vs. Interleave (單級昇壓與交錯式)
- Bridgeless PFC (無橋式 PFC)
- Single Phase vs. Three Phase (單相與三相 PFC)
PFC 架構的選擇 (CCM 與 CrM 比較)
根據您提供的對比表，連續電流模式 (CCM) 與臨界電流模式 (CrM) 在各項零組件特性與設計考量上的詳細比較如下：
| 比較項目 | 連續電流模式 CCM | 臨界電流模式 CrM |
|---|---|---|
| EMI 濾波器 | 濾波器必須濾過 20-40% 的輸入線電流電流紋波 | 濾波器必須濾除高達兩倍的輸入線電流電流紋波 |
| 升壓電感器 | 電感量通常較高，飽和電流較低，鐵損和銅損較低 | 電感通常較低，飽和電流較高，鐵損和銅損較高；建議使用 Litz線或多股線 |
| MOSFET | 較低的導通損耗（較好的電流波形因數）、高電容和開關損耗、升壓二極體反向恢復導致的額外損耗 | 較高的導通損耗（較差的電流波形因數）、電容和開關損耗僅在高壓線下顯著（特別開關時失去 ZVS 時） |
| Boost Diode | 反向恢復特性很重要：在二極體和 MOSFET 中的產生額外損耗，EMI 較差的，更高的 VF 和導通損耗。 | 反向恢復沒有介入操作：無額外損耗且 EMI 較佳，降低 VF 和導通損耗。 |
| 控制 | 平均電流模式：複雜、零件數較多、控制 IC 較昂貴 | 峰值電流模式：較簡單、零件數量較少、控制 IC 較便宜 |
一般依輸出功率選擇：Pout < 300W 選用 CrM，Pout > 300W 選用 CCM
臨界導通操作模式 (CrM - Critical Conduction Mode)
- 可變開關頻率 (Variable Switching Frequency)
- MOSFET 的導通時間 ($T_{on}$) 在整個線路週期內保持不變
- 過渡模式操作 (Transition Mode, TM)
- 接近連續與不連續模式的邊界
- 主要用於低功率應用
連續導通操作模式 (CCM - Continuous Current Mode)
- 固定開關頻率 (Fixed Switching Frequency)
- MOSFET 調變開通時間
- 連續導通模式，電感電流 $I_L > 0$
- 主要用於中高功率應用
