正常使用帶PFC的開關(guān)電源突然損壞，多數(shù)發(fā)生在開機和雷擊的瞬間。開關(guān)電源PFC電感線圈并聯(lián)的二極管D1，就是在開機和雷擊的瞬間對PFC電路及后續(xù)電源電路的保護，一是對PFC電感線圈電流分流，減少自感電勢，保護PFC電路中的開關(guān)管Q、二是在開機瞬間創(chuàng)造一個平滑穩(wěn)定的啟動電壓，給下一級電路論定工作創(chuàng)造務(wù)件（原理見圖1）PFC前級的濾波電容很小，輸入的是100HZ正向弧形脈沖電流，波形如圖2a。在PFC電感線圈并聯(lián)二極管D1，等于給輸入電流分支兩路：一路經(jīng)電感線圈L移相90°,再通過續(xù)流二極管D2加到濾波電容C2；一路經(jīng)二極管D1直接加到濾波電容C2對移相后電流加以補償，使其電壓穩(wěn)定平滑，其波形如圖2b、2c所不。
分析PFC MOS Q與功率Diode D1被保護原理：
-以下分析AC on,pfc還沒工作的情況時.
AC上電時,如果角度在90度,輸入電壓瞬間有220*1.414=310v, 沿路電感走線阻抗很低,小余1ohm,熱敏電阻阻抗視溫度而定,如果25c時4ohm,80c時一般0.4ohm都不到.設(shè)想,機器運行了一段時間,熱敏電阻達到80度(這太正常了).現(xiàn)在假設(shè)哪天火氣背,突然停電,而且非常火背,居然1分鐘不到就立即來電,而且非常火背,居然來電時的角度還是90度附近(比如特別的火背,60度來電,往90度方向走),那么50hz pk沖擊電流就有310/1.5ohm=200a.持續(xù)時間可能4ms. 300-800w的機器,pfc主功率管的電流無非8a而已,碰上特別火背的時候,一定會炸的. 如果加上那個并聯(lián)的旁路二極管,情況就不同了,所有沖擊電流,都從該二極管上走,主功率二極管就保住了. 但那個有一個特性,就是開關(guān)速度慢,抗沖擊電流能力超強. 開關(guān)越慢的二極管,抗沖擊電流能力確實越強. 開關(guān)速度越開的二極管,越不強. 我們的主功率二極管是超快恢復(fù)的,抗沖擊能力10ms基本上只有電流規(guī)格的10倍.但快恢復(fù)的,就遠遠不止了. 以上完全在分析AC on,pfc還沒工作的情況.BYPASS二極管主要保護PFC二極管.
-以下分析AC on, pfc軟啟動的過程. 如果沒有該旁路二極管,AC on后,pfc還沒有工作前,如上訴分析,運氣不好就會有100A數(shù)量級的穿越PFC電感和二極管電流給PFC電容充電,這個電流導(dǎo)致PFC電感嚴(yán)重的飽和,飽和程度比正常工作時(50%左右)大很多很多. 此時如果PFC開始軟啟動,而且軟啟動的時間又不太長. (如果IC軟起動時間設(shè)置太長，又會影響起時間與電源整體性能)那么沖擊電流就會很大很大,此時PFC MOS就會很危險(PFC DIODE也危險,但不如MOS危險,因為PFC DIODE的電流余量一般較MOS的電流余量大,MOS的電流余量要用RMS值計算,而DIODE的電流余量與AVG值關(guān)系更大).由于該電流同時與電感飽和程度/軟啟動時間(常受到芯片制約)/上電角度等眾多因素相關(guān),故不好計算. 各位一定碰到過開機時MOS有炸但是加上該旁路二極管后問題解決. 所以,從軟啟動的時段來看, BYPASS二極管主要防止pfc電感飽和,進而主要保護MOS,也保護diode.
-雷擊的瞬間的過程.
如果沒有D1，電源工作時瞬間的雷擊浪涌電流可能沖壞D1，D1是快速二極管，承受浪涌電流的能力弱，如果用SIC二極管就更弱。比如C3D04060A是額定電流4A，浪涌電流22A，而普通1N5407的額定電流3A，浪涌電流200A。一般PFC用快速二極管的壓降比IN5407這種普通管子壓降大，這樣D1分流較多，其雷擊浪涌電流主要走D1，D2流過雷擊浪涌電流很小,從而對D2起保護作用。
其實，我們還可以用通俗的方法加以解釋，如繼電器線圈并聯(lián)的二極管（見圖3），是在繼電器觸點斷開的瞬間保護驅(qū)動管，其二極管的接法與PFC保護二極管D2的接法相反，所以，PFC電感線圈并聯(lián)的二極管D2的作用是在開機的瞬間保護PFC開關(guān)管Q的，這也與邏輯相符。
圖4 PFC應(yīng)用實例：
（ 圖4）
VD5作用：防止上電和Surge瞬間通過電感給電解電容充電的電流過大導(dǎo)致電感飽和而炸MOS和功率超快恢復(fù)Diode！一般電解電容不是很大就可以不用，個人經(jīng)驗不超120UF可以不用此慢速Diode。
Ralph Tan 2014/11/23
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電源問題層出不窮，沒有人可以一輩子搞清楚電源的所有問題。就算三十年經(jīng)驗豐富的電源高手也會碰到一下子解決不了的問題。我們經(jīng)常日以繼夜的去試驗探索，這種調(diào)試怎么會是個頭？有時窮盡我們現(xiàn)有的知識去思考，卻很難得到真實的答案？所以希望大家能夠暢所欲言關(guān)于電源的奧秘，一起得以成長！
