PFC電路輸出降低切換損耗

　　接著探討PFC電路的輸出，其為反向降壓電路的輸入模式，可經過配置而產生穩定電流輸出，而系統封閉回路便位于這種電流附近，因此，所產生的電流輸出會向下游供給到DC-DC變壓器電路，而該電路包含一個半橋式控制器、兩個MOSFET、電容C1與電容C2，以及多個變壓器。?

然后，該電流還會流經半橋式MOSFET開關，到達串聯變壓器的一次側，其中，電容C1與C2將發揮許多功能，不僅可用于為半橋式建立分壓器，同時是諧振電路的組成組件，并且是DC阻隔電容，有助于避免變壓器飽和。而諧振運作允許MOSFET開關以零電壓切換(ZVS)進行切換，這可降低切換損耗，并且強制輸出二極管達到零電流切換(ZCS)，以發揮最大的效率。?

必須注意的是，現已轉換為AC電流的DC電流會通過所有串聯變壓器的一次側前后諧振。可串聯的變壓器一次側數目相當有彈性，因為可選擇繞組匝數比來支持許多變壓器或LED燈串。不過，計算匝數比須考慮燈串數，這是由于其中規定變壓器數目及各個燈串的正向電壓。?

發揮功率轉換效益　PFC設計考慮不可或缺

若要發揮功率轉換的最高效率，必須盡可能處理最少的功率，如此一來，也須盡可能接近輸入電壓進行運作才能達成。由于大多數高功率照明應用都支持主動PFC的使用，因此，為簡單起見，可將它視為功能區塊，并且將一些典型值輸出代表其中的輸出。?

由于大多數主動PFC電路都能發揮升壓轉換器的作用，因此PFC輸出電壓的設定必須高于最高AC線路電壓的峰值。在85～265VAC的一般輸入范圍中，大約是375伏特。增加容限及容差的一些動態范圍之后，400伏特便成為典型的設定值。?

此外，為確保下游降壓擁有PFC輸出變化的較多動態范圍，就須增加較多的容限，以適應約40伏特的漣波，這使得反向降壓輸入運作點下限為大約360伏特。再加上為確保降壓輸出具有一定的最大壓降，以便運作正常，也須要提供一定的動態范圍，并將輸出范圍限定在280伏特。?

計算降壓/變壓器匝數比　穩定電流值呼之欲出　?

了解各個范圍限度之后，下一個步驟是要了解如何透過降壓及變壓器匝數比來計算此一設計實例的穩定電流值。在此類設計中，使用兩個變壓器以1安培(A)的電流驅動四個LED燈串，各個燈串都具有十個高功率LED。假設LED正向電壓為3.5伏特，而燈串電壓為35伏特，由于DC降壓的輸出運作點是設定在280伏特，故此時成為DC-DC變壓器電路的輸入。?

此一情形表示施加于串聯一次側的電壓將為電容分壓器(由C1與C2組成)電壓的二分之一，使得串聯一次側配置的電壓達到140伏特。如公式1所示：?

透過公式1的等式，各個變壓器的一次側電壓(VP)=橋接電壓/變壓器數=140伏特/2=70伏特，匝數比的計算變得相當容易，其中NP=一次側匝數；NS=二次側匝數；VS=二次側或LED燈串電壓；VP=各個一次側繞組兩端的電壓。?

另一方面，若要計算各個變壓器驅動兩個LED燈串時，有關反向降壓的電流輸出設定值，必須先確認交替半個周期中各個變壓器只有一個燈串導電。?

不過，要在休眠期間維持LED導電狀態，向導電燈串提供的電流必須是LED電流的兩倍；也就是說，在所需LED電流為1安培的情況下，每半個周期向LED及濾波器電容提供的電流為2安培。若要計算降壓穩壓器，則必須如公式2所示設定電流值(ISet)：?

如上所述，確定變壓器需求相當簡單，同時使簡易驅動成為能因應眾多不同照明應用的彈性解決方案。不過，若要使簡易驅動成為眾多LED照明應用區塊方法的一部分，還須要考慮上游功率級，例如半橋式的功率處理組件、反向降壓及PFC等，因為必須調整這些功率級，才能處理所希望驅動器達到的最高功率級。