傳統的 DCM PFC 電路使用固定頻率控制算法來提供 PFC，其中使用死區(qū)時間控制來調節(jié)輸出。HiperPFS-5 IC 中使用的 DCM 方法會隨著輸入電壓和負載以及每個開關周期的變化而改變開關頻率。該算法經過優(yōu)化，可在輸入電壓和滿負載時成為臨界模式 (CrM)，并隨著電壓增加（和/或負載減少）而穩(wěn)定地變得更加不連續(xù)。

    使用變頻 DCM 控制來縮小高效 PFC 解決方案的尺寸

    圖 1 中的圖表顯示了 DCM 中輸入和輸出之間的關系。

 

   

    圖 1：用于定義 DCM 中輸入電流的占空比

    占空比（DCM）可以描述為：
    使用變頻 DCM 控制來縮小高效 PFC 解決方案的尺寸

    使用公式 1 中公式 2 中的D dcm ( t )，我們得到：

    等式 3。

    如果我們假設輸入是正弦曲線，我們可以用( rms )中的i代替i ( t ) 以創(chuàng)建輸入電流的表達式：

    等式 4。

    如果我們確保D 0在整個開關周期中保持恒定，則電流將跟蹤電壓并且 PF 將為 1。確定D 0：

    對于效率?：
    等式 5。

    重新排列：

    使用變頻 DCM 控制來縮小高效 PFC 解決方案的尺寸
    在公式 2 中使用該占空比值：
    使用變頻 DCM 控制來縮小高效 PFC 解決方案的尺寸

    我們有一個將占空比與頻率、負載和瞬時輸入電壓聯系起來的表達式。將此函數繪制成圖表，以提供一個交流半周期（滿載）內開關頻率與輸入電壓的比較，我們看到了獨特的頻率曲線（圖 2）。

    交流半周期的開關頻率。

    圖 2：交流半周期的開關頻率，220 W（滿載），L BOOST = 140 μH

    通過跟蹤一個周期內的負載（固定 VAC - 在圖 3 中，我們假設 115 VAC），可以創(chuàng)建一組類似的曲線。這些波形的形狀對負載效率非常重要。它們還對升壓電感器的尺寸和 EMI 產生影響。

    半周期內固定 VAC 的負載開關頻率。
    圖 3：半周期固定 VAC、115 VAC 和 L BOOST = 140 μH 時的開關頻率與負載關系

    將實際波形測量與 HiperPFS-5 中實現的這些理論要求進行比較，結果顯示電流形狀具有良好的匹配性（圖 4）。

    HiperPFS 升壓 PFC 設計的理論電流（藍色）與測量電流（紅色）的比較。
    圖 4：HiperPFS 升壓 PFC 設計、230 VAC 和 110 W 負載的理論電流（藍色）與測量電流（紅色）的比較。注意理論開關頻率的波形（右側以藍色顯示）。
    這導致從 20% 負載到滿負載的 PF 大于 0.96。