摘要：增加一个合理的 LC 滤波器，选择适当的电感电容，使Buck 工作于电感电流断续状态。工作于DCM 的BUCK电路，当占空比一定时，输入电流能跟随输入电压变化，且能达到很高的功率因数。本文在理论分析的基础上对该电路进行了仿真，并进行实验，证明了结论。
1. 引言
在无功率因数校正的开关电源中,交流输入电压经整流后，直接加到滤波电容器两端。只有交流输入电压高于滤波电容两端电压时，滤波电容才开始充电， 因此输入电流波形为宽度很窄的脉冲，这种电流的谐波分量很大，输入总谐波失真可高达100%~130%[1]，为了满足谐波标准，必须对整流电路进行功率因数校正。传统的PFC 电路选择Boost 电路，电路拓扑结构决定了输入端电流的连续性，但Boost 电路输入端电容要有较高耐压值但。且若要得到较低的输出电压还要加一级DC-DC 降压电路。有些文献介绍到工作于电容电压断续模式(DCVM)的Buck 电路的PFC[4-5]，但该种模式下，功率管、二极管和输入顿LC 滤波器电容要承受很大的开关应力。此处介绍一种新的基于BUCK 电路的PFC 方案。
2.基于Buck电路的电感电流断续模式的建模
2.1 拓扑结构与工作原理
如图所示，为Buck 电路的拓扑结构。假设：1)开关频率远大于电源工频频率;2)C2 是低频储能元件，输出V0在半个工频周期恒定;3)L2 足够小，使得流过L2 的电流工作在DCM ;4)选择合理的L1、C1 网络，使C1 两端电压连续，在一个开关周期内恒定;L1 足够大，输入端电流连续，I1 在一个开关周期恒定。
用最小可分离开关组态(MISSCO)建模法[2-3]，对开关S、L2、D 三个器件建模，画出等效低频小信号电路，如图2 所示。当开关导通关断，电感L2 电流I2 和管子S 上电流I1 波形如图3
由(19)式知该电路功率因数只与α 有关，与其它参数无关，由8 可知且当α 越大，功率因数越小，当α <0.6 时功率因数大于0.9[6]。由(20)式，α 、D 与电路参数的关系，根据图9 可知，对于该电路，电路参数一定，当占空比越大时α 越大[8]。综合以上两个结论可得：当占空比越大时，α 越大：α 越大时，功率因数越小。
根据仿真的结果，选择参数：输入电压：100-270VAC，输出电压：36VDC，L1=500u，L2=20u,C1=220n，C2=2000u,D=0，R=1，Ts=100KHz，选取3854AN 为控制芯片，原理图如图15，输入220Vrms 的电路某些量的波形如下
得功率因数为μ = 0.98，效率η = 85% 。输入电流能很好的跟踪收入电压波形，且输出纹波很小的36V 电压。
6. 结论
工作于电感电流断续的模式的Buck 电路，当占空
比恒定时，输入电流能很好的跟随输入电流变化，该
电路可以实现零电压开通，二极管不会有反向恢复电
流。但该电路也有很多局限。
⒈由于工作于DCM 状态该电路只能用于中小功率的PFC 电路
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作者简介：
王福婷女，1987年生，北方工业大学，研究生，主
要研究方向为LED灯驱动电源。
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