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填谷式PFC（功率因数校正）电路在现代工业生产和居民生活中扮演着重要角色，主要用于减少电力系统中谐波对电气设备和系统本身的影响，从而提高系统的稳定性和可靠性。其工作原理主要基于三个核心部分：输入滤波器、PFC控制器和输出滤波器。

1. 输入滤波器的主要功能是滤除输入电压中的谐波成分，确保输入电压的纯净度。

2. PFC控制器作为电路的核心，通过实时采样和控制输入电压和电流，旨在减小输出电压和电流之间的相位差，从而提高功率因数。

3. 输出滤波器则负责滤除输出电压中的谐波成分，确保输出电压的纯净度。

填谷式PFC电路的优点在于其能有效提高电力系统的功率因数，从而减少对系统的影响。此外，该电路还广泛应用于各种领域，如电力驱动、通信设备、家用电器等。

《电工技术杂志》电荷泵功率因数校正技术分析

https://u.dianyuan.com/bbs/u/84/2226011261104017.pdf

电荷泵无源填谷 PFC 电路

并联式单级BOOST型PFC变换器

并联式单级BOOST型PFC（功率因数校正）变换器是一种重要的电力电子电路，其设计旨在提高电力系统的功率因数，减少谐波污染，提高电能利用率。

BOOST型PFC变换器的主要工作原理是通过调整BOOST升压电路中的开关管的工作状态，使得输入电流能够跟随输入电压的变化，从而实现功率因数的提高。这种变换器采用并联方式连接，意味着多个BOOST电路可以并行工作，以处理更大的电流或功率需求。

在并联式单级BOOST型PFC变换器中，每个BOOST电路单元都可以独立工作，同时它们之间又通过共享输入和输出母线进行协同。这种结构使得变换器具有更好的灵活性和可扩展性，可以根据实际需求调整电路单元的数量。

这种变换器还具有高效率、低谐波失真、高可靠性等优点。通过精确控制开关管的工作状态，可以实现输入电流与输入电压之间的良好匹配，从而减少电流谐波的产生，提高电能质量。同时，BOOST升压电路本身具有较高的转换效率，有助于降低系统损耗。

全桥式单级PFC变换器

单级充电激励式PFC变换器是一种独特的功率因数校正（PFC）方案，它不使用传统的BOOST或其他变换器作为PFC单元，而是依赖于两个电容以及谐振电感、输出整流管和钳位二极管等组件来实现PFC功能。这种设计在某些应用中具有其独特的优势。

变换器的工作原理基于充电和放电的循环过程。当开关闭合时，充电电容从电源吸收能量，并与谐振电感形成串联谐振。此时，开关需要承受来自PFC级和DC/DC级的电流。随着充电电容的电压逐渐上升，当其电压达到母线电压时，输出整流管开始导通，谐振电感上储存的能量被传递到母线电容。由于此时谐振电容的电压被钳位，因此没有电流流过它。

在开关断开的过程中，充电电容开始放电，同时钳位二极管导通，将储存在电容中的能量传递给磁化电感。随后，输出二极管导通，磁化电感中的能量被传递给负载。当磁化电流降至零时，输出二极管截止，反向电压加到输出整流管上，为下一个开关周期做准备。

单级充电激励式PFC变换器的优点在于其简化的电路结构和可能的成本效益。由于没有使用额外的BOOST变换器或其他复杂的电路元件，它可能具有更低的制造成本和更高的可靠性。此外，其工作原理允许实现较高的功率因数，有助于减少谐波污染，提高电网的效率。

变换器也可能存在一些挑战。开关在工作过程中需要承受来自多个电路级的电流，这可能增加了开关的应力和热损耗。此外，由于这种变换器的工作原理依赖于谐振和充放电过程，因此可能需要对电路参数进行精确设计和调整，以确保其稳定性和性能。

有源钳位和软开关的BOOST反激型单级

有源钳位和软开关技术在BOOST反激型单级变换器中的应用，是电力电子领域近年来研究的热点之一。这种技术的应用有助于解决传统反激变换器中存在的一些问题，如开关管电压尖峰、效率损失等，从而提高了变换器的性能和稳定性。

反激变换器本身具有结构简单、元器件少且输入输出隔离等优点，在中小功率领域得到了广泛应用。然而，其变压器漏感较大，会在开关瞬间产生较大的尖峰电压，这限制了其进一步应用。为了解决这一问题，有源钳位技术被引入到反激变换器中。有源钳位电路的主要作用是在开关管关断时，通过钳位二极管将漏感能量转移到钳位电容中，从而抑制开关管电压尖峰。这不仅保护了开关管，还提高了变换器的可靠性。

为了实现更高的效率和更低的损耗，软开关技术也被应用于BOOST反激型单级变换器中。软开关技术通过在开关管的开关过程中引入谐振环节，使开关管在零电压或零电流条件下开通或关断，从而减小了开关损耗。在BOOST反激型单级变换器中，通过合理设计电路拓扑和控制策略，可以实现开关管的软开关条件，进一步提高变换器的效率。

将有源钳位和软开关技术相结合，可以充分发挥两者的优势，实现BOOST反激型单级变换器的高性能运行。这种变换器不仅具有较低的开关损耗和较高的效率，还具有良好的输入输出隔离和电压调整能力。因此，它在中小功率应用领域具有广阔的应用前景。

再生钳位的BOOST反激型单级隔离式PFC变换器

再生钳位的BOOST反激型单级隔离式PFC变换器是一种结合了再生钳位技术和BOOST反激型变换器优点的电力电子装置。这种变换器不仅具有高效率、高功率因数等特点，而且通过再生钳位技术，有效地减小了开关应力，并免去了损耗能量的缓冲电路，从而提高了系统的整体性能。

了解再生钳位技术。这种技术通过钳位电容和钳位二极管构成的钳位电路，有效地钳位开关上的电压，防止了开关在关断时受到过大的电压冲击。同时，钳位电路还通过谐振方式再生了储存在变压器漏感中的能量，避免了能量的浪费。

在BOOST反激型单级隔离式PFC变换器中，这种再生钳位技术的应用进一步提高了变换器的性能。变换器采用BOOST电路拓扑结构，通过调整开关管的开关状态，实现输入电流的整形，从而提高功率因数。同时，反激式变压器的应用实现了输入输出的隔离，提高了系统的安全性。

再生钳位电路在BOOST反激型变换器中的引入，不仅减小了开关应力，延长了开关管的使用寿命，而且通过谐振再生能量，提高了系统的效率。此外，这种变换器的功率因数可以高于0.99，远高于普通单级PFC变换器的0.98左右，进一步提高了电能的使用效率。

变换器在开关闭合时仍然存在较大的应力，且不是在零电压下关断。这需要在设计过程中充分考虑开关管的选型和散热问题，以确保变换器的稳定运行。