800W单路无桥图腾柱TCM_TPFC

方案简介

随着AI和人工智能等新一代信息技术产业的蓬勃发展，对服务器电源的高效率和小型化要求日益增强。传统功率因素校正（PFC）电路受限于PWM调制模式，难以实现开关管的软开关，因此开关频率的提升始终受限。为了解决这一问题，无桥图腾柱PFC校正电路应运而生，它主要针对PFC电路中功率开关管的软开问题进行了优化。
无桥图腾柱PFC校正电路根据电流的工作模式，可分为DCM、CCM和BCM(TCM)三种类型。在DCM、BCM模式下，仅当输入电压的瞬时值小于输出电压二分之一时，功率管处于软开关状态。而在CCM模式下，由于需要带着电流关断功率管，导致损耗较大。不过，通过采用GaN或SiC功率管的快速特性，可以在关断时大幅减小电流和电压的交叠面积，从而降低损耗。然而，目前GaN和SiC功率器件的工艺复杂且成本较高。TCM模式则允许上下两只管子均实现软开通，因此在实际的电源产品开发中，更多电源厂商倾向于选择TCM功率校正电路。
对于中大功率的应用场景，单路TCM_PFC电感在电流三角波模式下，其峰值电流为有效值的1.73倍，导致功率电感体积庞大。为了减小体积，功率较大时，采用两路交错设计是有效策略，通过减少每一路的电流来降低电感电流的峰值，进而实现电源开发的小型化。而对于小功率场景，单路设计兼容了效率、体积等优势，不失为一种优秀的方案选择。
针对高效、小型化的PFC电源开发需求，我们采用了小华的HC32F334芯片，成功开发了800W无桥图腾柱TCM_PFC电源。经过参考设计测试验证，这款基于小华HC32F334芯片的单路无桥图腾柱TCM_PFC功率校正电路展现出了高效率、THD小以及PFC功率校正因素高等显著优点。

参考设计主要规格