L4891B APFC电路设计优化与效率提升策略

"本文主要探讨了基于L4891B芯片设计的APFC（有源功率因数校正）电路在大功率电源中的应用及其效率优化策略。" 在电源管理领域，有源功率因数校正是提升电力系统效率和减少谐波污染的关键技术。L4891B是一款专门用于APFC电路的控制器，它能有效地提高电源的功率因数，使其接近1，从而满足国际电工委员会IEC61000—3—2标准对谐波电流的限制。对于小功率电源，无源功率因数校正可以达到满意的效果，但对于大功率设备，有源校正则更为必要。 APFC电路通常包含全波整流和Boost升压转换器，这种设计能够提供连续的输入电流并优化功率因数。然而，随着输入电压范围的扩大，维持高效率成为挑战。为了应对这一问题，文章提出了三种改进方法： 1. 选择低反向恢复损耗的半导体二极管，如SiC肖特基二极管。这类二极管具有较高的工作温度上限、反向耐压、低导通电阻和快速开关特性，从而降低了损耗。 2. 使用IGBT（绝缘栅双极晶体管）替换MOSFET。在低输入电压下，IGBT的导通损耗与电流成线性关系，相比于MOSFET的与电流平方成正比的关系，IGBT能显著降低在宽输入电压范围内的损耗。 3. 减少交流损耗，主要是通过降低电感器的纹波电流造成的损耗。采用非晶铁心材料制作的电感器，尽管成本较高，但其恒电感特性和低损耗性能对提升Boost APFC的效率具有显著作用。 这些优化策略旨在实现电源的小型化、高效化和宽电压输入兼容性，以适应现代电子设备的需求。通过这些技术改进，基于L4891B的APFC电路可以在各种工作条件下保持高效率，提高电源系统的整体性能，同时符合环保和能效的标准。