触摸过开关电源的朋友都知道，在开关电源的运转进程傍边，存在电流和电压之间的一种丢失，电流和电压之间的相位差会构成交流功率的丢失，而此刻咱们就需求PFC来协助咱们进步电路的功率因数。因而，离线功率转化器一般规划为两级的级联型。榜首级为一个升压转化器，这是由于该拓扑结构具有接连输入电流(经过运用乘法器可完成电流波形操控)以及可完成近似单位功率因数的均匀电流形式操控。可是，升压转化器需求一个比输入电压更高的输出电压，和别的一个将输出电压降压至可用电压等级的转化器(见图1)。
图1典型的两级离线功率转化器
升压跟从器的长处
传统的升压转化器的固定输出电压要比线电压的最大峰值高出许多。可是，由于可规划步降转化器应对电压改动，所以并不需求对升压电压进行专门的调理或稳压。只需升压电压高于输入电压峰值，转化器就能正常运转。跟着线电压峰值改动而改动升压电压有以下长处(例如升压跟从器预调理器)：一是升压电感器的尺度缩小，二是低压运转时的较低开关损耗。图2显现了升压跟从器和传统的PFC预调理器的输出电压跟着输入电压(Vin(t))改动而改动的状况。
图2跟着输入电压改动，传统升压调理器和升压跟从器输出电压的改动状况
较低的升压电感(L)
升压电感器的挑选是依据答应的最大纹波电流(△I)确认的，此刻，线电压 [Vin(min)]和输出电压[Vout(min)]均为最低，而占空比(D)为最大。下面的方程式用来计算出样机电源升压功率级所需电感。最小输出电压峰值的减小导致最大占空比的减小，然后使升压电感削减。低压运转时较低的升压开关损耗
在离线PFC转化器中，转化器的大部分功耗都来自于进行升压开关转化(Q1)时的开关损耗。下面的方程式能够计算出FET开关损耗(PFE_TR)和部分FET寄生电容损耗(PCOSS)。鄙人面的方程式中，IRMS_L表明流过升压电感器的均方根电流，Ton和Toff为FET开关转化次数，变量fs表明功率转化器的转化频率，Coss表明FET寄生电容。从方程式能够推出，假如输出电压下降，开关损耗也将削减。升压跟从器的PFC转化器在低压运转时，其输出电压要远远低于传统的PFC升压转化器的输出电压，一起这也削减了开关损耗。
为了进一步的阐明，咱们树立了运用通用线电压(如85Vac至265Vac)UCC3817PFC操控%&&&&&%的两个功率为250W的转化器样机。其间一个转化器规划选用传统的拓扑结构，输出电压为390V。另一个转化器则是运用升压跟从器技能进行构建的，输出电压能够在230V至387.5V之间进行改动。低压运转时升压跟从器功率大约高出2%~3%。请参见图3进行功率比较。
图3传统PFC和升压跟从器PFC在85Vrms时的功率
所需额定电路
规划一款带有典型PFC操控器的升压跟从器PFC功率级并不困难，只需求5个额定电子元件即可(见图4)。
图4升压跟从器电路只需多添加5个元件
所需的额定电子元件分别为C1、R1、R2、R4、Q1和D1，这些元件能够用于吸收电压环路反应中电压放大器反相信号的额定电流。当整流线电压增高或下降时，Q1汲取一个流经R3的对应电流，然后导致输出电压跟着线压的改动而改动。运用二极管来抵消Q1基极发射极结温(Vbe)的改动。电容C1和R2构成一个低通滤波器，能够消除由整流线电压引起的纹波电压。
运用实例
本电路是为了使输出电压在230V至390V之间改动而规划的，大致为一个2:1的输入规模。规划本电路的榜首步是树立分压器，能够由R3和R4来组成。首要挑选R3，然后运用下列方程式计算出R4所需的值。在本规划中，Vref的值为7.5V，Vout(最小)的值为230V。
由R1和R2组成的分压器，用来使Q1的基电压在1.4V至3.9V之间改动。有必要留意的是，不要使晶体管饱满。下列方程式能够用来选取R2的值：
在输入电压最小化至85V均方根电压时，Vqb1(最小)是Q1的基电压。Vd是电路的正向二级管压降。
%&&&&&%C1用来过滤出整流线电压纹波。为了约束第三阶谐波电流失真，装置滤波器来将整流线频率减至Q1基点最大电压的1.5%(Vqb1(最大))。
本规划中，最大输入电压为265V，线频率(f_line)为60Hz。
在终究规划中，输出电压随线电压的增加应在规划电压的8%以内。除了Q1基极发射极电压(Vbe)的电阻器容差和改动以外，二级管的正向电压也是呈现差错的原因。在本运用中，升压电压不需求一个严厉的容差，由于下流转化器会对PFC预调理器输出电压中任何反常的改动进行校对。
本文首要叙述了升压跟从器的长处，以及在低压状态下运转的升压开关损耗。根据这些常识来对PFC操控器的功能进行进步，PFC的数值越大，就表明其电力的运用率越高，所以熟练掌握PFC的相关常识就能够为咱们的规划供给愈加便当的捷径。
