对于高PF(功率因素)和低THD(总谐波含量)有较高要求的应用场合,开关电源的设计中会引入PFC(功率因素校正)线路,一般是boost PFC线路,它在开关电源尤其是工业照明电源的应用中很常见。
对于Boost线路,在较低功率(<300W)应用的场合,一般工作在BCM恒定Ton的控制方式,对于恒定的电压输出,高输入电压和较轻负载对于PF和THD最为不利。这两年最新的控制策略都是融合了多种控制方式,在高输入电压,较轻负载的情况下由BCM控制转化为DCM控制方式,或者有固定Ton转化为固定Toff控制方式,从而解决了Boost线路在宽输入电压,全范围负载范围都能保持优良的PF和THD,而这种思路就是来自于TRIZ的发明策略。
一:TRIZ流程图

二:问题陈述
对于Boost PFC线路,对于宽输入电压(例如120V-277V)和宽负载范围(10%-100% load,固定输出电压),都保持较高的PF和较低的THD(<20%)。
三:功能分析
1)对于满功率负载

2)对于最轻功率负载


四:根本原因分析
由上可知,BCM控制方式在轻载高电压输入的情况下没有足够长的Ton时间来释放输入整流桥后DC电容的电荷,使得电流不能持续导通来跟随输入电压,从而导致比较差的PF和THD。

五:工程矛盾分析

六:发明原理分析

七:原理开发与实现

八:结果验证
改善之前输入电流波形

改善之后输入电流波形
