(Si功率元器件) 临界模式PFC : 利用二极管提高效率的例子

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在实际的应用电路中，二极管和晶体管因其特性和性能不同而需要区分使用。在电源类应用中区分使用的主要目的是提高效率。本文将介绍PFC（功率因数改善）的一个例子，即利用二极管的特性差异来改善临界模式（BCM）PFC的效率的例子。关于PFC，请参考上一篇文章的介绍。
临界模式PFC：液晶电视电路示例
该电路是液晶电视的PFC单元，是单级PFC的临界模式（BCM）控制方式示例。PFC电路的二极管D1使用的是快速恢复二极管（以下简称“FRD”）。

对该二极管使用正向电压VF低的类型、和反向恢复时间trr快的类型时实施了损耗仿真。下面是所使用的两种二极管的主要规格。除VF和trr外，其他规格基本同等。
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两者的仿真结果如下。

中段波形表示二极管的功率损耗。上段波形表示线圈电流＝二极管的IF，下段波形表示输出电压＝对二极管施加的电压。二极管的功率损耗如波形所示，低VF的RFNL10TJ6S的功率损耗很低。以平均值看，低VF、标准trr的RFNL10TJ6S为0.23W，高速trr、标准VF的RFV08TJ6S为0.41W。VF的不同会带来1.25V对3V（IF=8A时）的不同结果。
从这个结果可以看出，在PFC临界模式下，二极管VF的不同对损耗会产生很大影响，而trr的影响则较小。这是因为在临界模式下，电流的流动是从零升至峰值，如果二极管的VF较大则相应的传导损耗也将增大。
对于临界模式控制的PFC，尽量选择VF小的二极管可改善电路效率。
下一篇文章将介绍在连续模式（CCM）下二极管的影响。

关键要点:

・临界模式PFC的二极管VF对损耗影响较大，而trr对损耗的影响则较小。
・对于临界模式控制的PFC，选用VF小的二极管可改善电路效率。