许多超越某一功耗水平的沟通供电体系都需求进行功率因数校对（PFC），这是电力公司或政府的要求。PFC坐落体系输入端，在二极管桥式整流器后边，但在一切输入电容之前。PFC电路的作用是保证输入端的电压和电流互相同相。换言之，PFC是输送至电路负载的平均功率与视在功率之比。
除了下降视在功率以外，PFC电路还有助于大幅下降输入线路上的失真。无PFC状况下，负载发生的THD（总谐波失真）会对由同一电网供电的其他电路形成晦气影响。PFC电路会优化功率因数，一同下降THD。许多体系中，功率因数的重要性不及高THD带来的搅扰。
本文介绍一种运用ADI公司带监控功用的ADP1047和ADP1048数字PFC操控器规划极端灵敏且功用丰厚的PFC电路的简略办法。规划作业运用直观的图形用户界面完结。别的还会结合电机驱动运用评论这种办法的优势。
不同PFC电路
PFC电路一般选用升压型DC-DC转化器拓扑结构，而且坐落沟通整流器电桥正后方。这种拓扑结构迫使输入电流与输入电压同相。成果，负载在沟通电源看来是一个纯无源负载电阻。关于较高的功率水平，能够运用交织式拓扑结构。最常见的是双通道交织操作，这与让两个升压转化器并联并分管负载并无不同。在PFC之外，相似办法称为“多相”。关于电流在不同的并联降压电路之间分配，而且输出兼并在一同的状况，降压型调节器会运用术语“多相”。在PFC中，此功用不运用术语“相位”，原因是它会引起许多混杂。多相用于一个以上相位沟通电源输入的PFC电路。因而，描绘负载功率在多个并联升压拓扑结构之间分配时，术语“交织”更常用。
为了完结十分高的电源功率，也能够不运用电桥。这种状况下能够省去二极管桥式整流器。在有二极管桥式整流器的交织操作中，两个通道在每个开关周期之后替换作业。可是，在无电桥拓扑结构中，一个通道在沟通输入电压的正半波周期中切换，另一个通道在负半波周期中切换。图1给出了这三个根本电路的原理图。最上方显现最简略的完结计划，中心显现交织概念，最下方显现无电桥装备。当然，还有许多其他电路计划都是可行的。例如，关于高功率和高功率操作，能够将交织式操作与无电桥装备结合起来。明显，这种规划需求许多元件，可能会变得适当杂乱。ADP1047规划用于单通道PFC，ADP1048则供给交织式和无电桥操作才能。为此，它供给均流功用和两个不同的PWM输出信号。
图1. 不同PFC电路
运用数字PFC操控器的灵敏性
大都PFC转化器是模仿型体系。但是，运用当今的数字式衍出产品，例如ADI公司的ADP1047和ADP1048，规划人员能够获得数字产品供给的极大灵敏性。用可编程数字滤波器替代硬件元件，便可针对高速作业优化环路安稳性，使电路满足安稳。尽管这些器材选用均流形式操控环路，但实践上有多个不同的环路能够独立编程。其间存在低线和高线电流滤波器，以及快速电压补偿滤波器。
能够设置PFC的输出电压，使其依据负载电流而改变。这样能够进步整个体系的电源转化功率。此外，还能够十分详尽地调整软发动特性。
监控体系输入端的电压和电流很有价值
除了数字操控环路以外，ADP1047和ADP1048还供给准确的电压和电流监控功用。它们能检测输入和输出电压，以及输入电流。检测到的模仿值经过模数转化器转化为数字值。电感电流（等于输入电流）既可运用电流检测电阻直接丈量（精度最高），也可运用两个电流互感器和功率开关/升压二极管串联间接丈量。不管运用何种检测办法，都能够在体系中校准检测以进步丈量精度。这种校准一般是与出产测验一同完结，校准值存储在ADP1047和ADP1048的EEPROM中。除电压和电流外，还能够校准外部温度传感器。
测得的电压和电流相关信息用于操作、操控和维护，但也可经过PMBus供给给体系中的其他电路用于监控。PFC的输入功率具有特别重要的含义，由于它能供给关于体系潜在毛病的信息。为了协助体系安全可靠地作业，能够设置不同的中止，如标志等。电压和电流信息以及寄存器设置能够经过集成的PMBus接口拜访。
图形用户界面使规划无需编程技术
富有经验的电源规划工程师一般不擅长编写代码，因而，该PFC解决计划采纳的办法是把电路的数字方面缩减为易用的图形用户界面（GUI）。图2所示为该软件的屏幕截图。一切能够更改的参数皆以图形化办法显现在不同的设置和监控屏幕上。这样，评价和编程设置ADP1047和ADP1048更为安全，由于与一般微操控器或数字信号处理器编程比较，这些芯片的内部状况机减少了用户犯错的空间。
展现GUI才能的一个比如是调整软发动特性。单击鼠标便可调整发动的输入电压阈值。随后设置浪涌电流时间延迟。浪涌操控用于在电路发动之前，对PFC电路的输出%&&&&&%进行预充电。这常常是经过继电器或MOSFET完结。图2所示屏幕截图的中心显现，调整此浪涌时序是多么简洁。图2下方显现，用户能够调整软发动功用自身的行为。对此，发动前的额定延迟时间和输出电压的上升时间均可调整。
图2. 图形用户界面简化规划
对电机操控运用的助益
在电机操控运用中，ADP1047/ADP1048有两个特性特别有用。一是经过精细功率监控检测体系毛病，二是即时调整PFC输出电压的才能。依据电机驱动状况，能够调整电压以进步功率而不影响功能。这些“智能电压”设置可用于电机暂停或以超低功率运转的状况。图3显现包含在电机操控架构中的PFC原理图。
图3. 电机操控运用
PFC易于运用
若运用适宜的操控器%&&&&&%和恰当的支持软件，完结数字PFC解决计划并不一定需求阅历困难的学习曲线。关于电机操控等动态运用，这种完结办法极具价值。
