無橋PFC電路中箝位電容的選擇

圖9 電容箝位無橋PFC原理圖

沒有箝位電容之前，該抖動(dòng)是以PFC輸出電壓一半的幅值，近似方波（含豐富的高次諧波）的，造成共模EMI問題；如圖9所示，使用電容箝位以后，由于箝位電容Cl和Cn的作用，輸入L和N端對(duì)工作“地”的抖動(dòng)電平幅值被極大限制，并且基本不含高次諧波，可以獲得和傳統(tǒng)Boost近似的EMI效果。

箝位電容對(duì)輸入傳導(dǎo)的影響如下：

L線，30A，無箝位電容

L線，50A，0.33uF

N線，30A，無箝位電容

N線，50A，0.33uF

箝位電容選擇

1. 箝位電容作用是極大減小了由于無橋PFC工作帶來的抖動(dòng)頻譜，降低共模噪聲，優(yōu)化EMI；同時(shí)也有利于控制（由于控制地對(duì)PE的高頻抖動(dòng)，在控制地和PE間形成的寄生電容會(huì)流過共模電流，影響采樣等）。

① 容值選擇：由于EMI和模塊布局、走線及屏蔽等息息相關(guān)，目前還無法做到EMI的定量分析，無法得到準(zhǔn)確的箝位電容容值的計(jì)算公式，這里推薦以下幾種參考方式綜合選?。?/p>

⑴根據(jù)APET做的仿真結(jié)果顯示：當(dāng)PFC的開關(guān)頻率在100kHz～1MHz之間時(shí)，其值需要選擇在1nF～1uF之間（開關(guān)頻率越高，需要的值越小），HC415Z試驗(yàn)基本結(jié)果是，開關(guān)頻率在100kHz以下，箝位電容需要大約0.1～0.3uF；

⑵可以知道：由于箝位電容的引入，同時(shí)電流采樣又取自續(xù)流的電感電流（被并聯(lián)的電感及電容濾波后的值，），在電流環(huán)的幅頻波特圖中，存在一個(gè)由PFC電感（L1或L2）和箝位電容（Cl或Cn）形成的諧振峰，頻率為PFC電感和箝位電容的諧振頻率，因此從環(huán)路設(shè)計(jì)角度出發(fā)，箝位電容值的選取應(yīng)該使PFC電感和箝位電容的諧振頻率盡量高（即諧振峰的頻率盡量高），一般情況下盡量>15kHz。

② 材質(zhì)選擇：通過電容箝位無橋PFC的工作原理知道，箝位電容要流過高頻大電流。因此，該電容需要選擇能流過高頻大電流的材質(zhì)，如CBB21和MKP21聚丙烯膜電容。

③ 是否需要安規(guī)認(rèn)證：通過和安規(guī)及認(rèn)證公司確認(rèn)，不需要安規(guī)認(rèn)證。