逐流式功率因素校正电路工作原理赏析

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什么是逐流式功率因素校正电路？由哪些元件组成？工作原理怎样？
逐流式功率因素校正电路，也称为“填谷式功率因素校正电路”，是一种无源功率因素校正技术。

它主要用于改善离线式开关电源的功率因数（PFC），使其更接近1。

它的电路构成元件一般为两个电解电容以及三个二极管构成。

它在电路中的位置通常在整流桥之后，与+300v大滤波电容并联或取代了+300V大滤波电容。

实际应用电路示例


该电路图为LED驱动电源，从图中可以看出，该图中的逐流式功率因素校正电路由C2、C3、D3、D4、D6组成。

在该电路中，逐流式功率因素校正电路取代了+300V大滤波电容。

一、核心原理：

传统的桥式整流器+大容量滤波电容输入电路，只有在交流输入电压瞬时值高于电容电压时，整流二极管才导通，从电网吸取电流。

这导致输入电流呈持续时间很短的尖峰脉冲，而非理想的正弦波。这种畸变的电流波形包含大量谐波，导致功率因数低下（通常在0.5-0.7）。

为解决这一缺陷，采用逐流式电路来延长整流二极管的导通角，让输入电流在交流电压的半个周期内更长时间地流动，使其波形更接近正弦波。

二、工作特点

①交流输入正半周（假设上正下负）：

电流通过整流桥的上臂二极管、二极管D4给电容C2充电。

同时，电流也通过整流桥的上臂二极管、二极管D6给电容C3充电。此时，两个电容C2、C3相当于串联充电。


交流输入电压峰值过后：

输入电压下降。当输入电压瞬时值低于（C2电压 + C3电压）时，充电停止。

负载所需的能量开始由电容C2、C3放电来提供。此时，D6截止，D3导通，C2、C3两个电容处于并联放电状态。


电流路径：C3正极 →D3 →负载 →C2负极；同时 C3正极 →负载 → C3负极。二极管D3此时导通，使C2和C3并联。

③交流输入负半周（上负下正）：

同理，通过整流桥下臂二极管和D4、D6给C2和C3串联充电。

峰值过后，同样通过D3使C2和C3并联放电供给负载。

三、作用:

功率因数提升： 通过延长导通角和改善电流波形，功率因数可以提高到0.9左右。同时，电流谐波含量（THD）也显著降低，但通常仍高于有源PFC电路。

四、典型应用：

由于其低成本、简单可靠的特性，逐流式PFC常用于对功率因数要求不是特别苛刻（PF>0.9即可），成本敏感的中低功率应用：

LED照明驱动电源（特别是球泡灯、筒灯等）

中小功率适配器/充电器

消费类小家电电源（如小风扇、充电式电动工具充电器等）