随着效率要求的逐步提高，无桥PFC得到越来越多的应用。而无桥PFC中，图腾柱PFC由于可以消除二极管的损耗而成为效率最高的PFC线路, 硅管做图腾柱PFC，只能做CrM或者DCM，CCM下反向恢复损耗太大，效率没有优势。所以我们是用目前最新的GaN功率开关器件来做，设计的是CCM totem Pole PFC，PWM开关频率是66KHz，辅助电源供电12VDC，输入电压85 Vac to 270 Vac, 47Hz to 63Hz ，PFC输出电压387Vdc+/- 5 Vdc。
此电路中的器件少，特别是单电感，适合高功率密度、高效率的设计。在交流输入电压的正负半周内，由于工频管D1/D2一直导通，所以不论D1/D2为快恢复二极管还是慢恢复二极管，此拓扑都天然的解决了EMC问题。工频管D1/D2可以进行同步整流，从而也进一步提高了图腾柱无桥PFC的效率。
以前受到器件的限制，由于主开关管的体二极管的反向恢复特性较差，所以图腾柱无桥PFC只能工作在DCM，只适合中小功率的设计。要使图腾柱PFC能够工作在CCM模式，则需要用反向恢复特性极好的MOSFET，比如GaN FET、SiC FET，或者需要对图腾柱电路进行变形才可实现。实现PFC，需要采样整流后的电压信号，AC馒头波； L>N的时候，可以正常采样；N>L的时候，N线电压将被钳位到输出电压。
我们主控制器MICROCHIP DSP dsPIC33CK256MP506采样AC电压不是采整流后的电压信号，而是直接采样EMI那部分的L和N线的电压信号，为了实现高PF值，有时需要对Xcap进行一定的算法上的补偿。
此PFC电路可进行交错并联。交错并联可以有效的降低PFC变换器的功率密度，同时交错并联对效率的影响不大，其优点如下：
- 能够减小输入电流的纹波，从而减小前端EMI部分中差模电感的体积。
- 能够减小输出电流的纹波，减小母线电容的容量和延长母线电容的寿命。
- 能够减小PFC电感的体积，降低了开关器件的平均电流应力。
- 通过一定的相位管理，能够提高轻载时PFC电路的效率。
PFC的控制方式一般采用的是电流内环，电压外环的双环控制方式。电压外环被用来调整输出电压，电流内环被用来控制输入电流。我们主控制器MICROCHIP DSP dsPIC33CK256MP506内部集成的数字电源专用零极点补偿算法函数，对PFC的电压电流环进行补偿运算，省去外围很多补偿器件。
- 在PFC电压环控制中，软件主要关注的就是Gcv(s)--电压环的补偿函数。电压环带宽设计在10Hz左右，避免对PFC输入电流的调制作用。
- 在PFC电流环控制中，软件主要关注的就是Giv(s)--电流环的补偿函数，电流环带宽设计在1/10~1/20开关频率处，电流环带宽高，THD指标好。
PFC电路显著提高了电源模块的THD,PF等指标，改善了电网供电质量，是中大功率电源必不可少的关键电路。随着行业发展，高效高功率小体积是趋势，PFC电路扮演着越来越重要的角色。
►场景应用图
►产品实体图
►展示板照片
►方案方块图
►核心技术优势
1、灵活的环路补偿算法控制： 主控制器MICROCHIP DSP dsPIC33CK256MP506内部集成的数字电源专用零极点补偿算法函数，对PFC的电压电流环进行补偿运算。 2、高速DSP运算： Microchip 高性能数字电源专用控制器DSP工作频率为100MHz，单指令周期运行。 3、电流连续模式控制CCM： 可有利于提高PFC值。 4、高分辨率PWM驱动： PWM分辨率为250ps，开关频率选择66KHz，以合适的开关频率提高电源转换效率，保证良好的EMI特性。 5、专用ADC内核与共享ADC模块： ADC转换延时仅285ns。 6、采用GaN管提高转换效率： 采用氮化镓高频化的无桥PFC后，体积大大变小，成本更有优势，大大减小了CCM模式下反向恢复损耗，效率也大大提高。 7、平滑的过零尖峰处理： 利用DSP控制零点正负半周切换时PWM启停时刻，在过零点提前关闭，在过零点延后开通。 8、支持USB通讯： 使用Microchip MCP2221，可通过USB通讯进行在线升级和数据通信。 9、MPLAB X IDE 图形化配置： 通过MPLAB X IDE 的MCC插件，以图形化配置生成各类外设模块的初始化代码和底层驱动，可极大降低软件开发难度，减轻工程师的开发负担，常规应用无需看寄存器定义即可完成开发。
►方案规格
输入电压： AC 85V~270V 最大功率： 4KW 输入电流： 18A 输出电压： 387VDC +/- 5 Vdc PWM 频率： 66KHz 转换效率： 99%短时过载： 19.8 A (rms) (2200 W at 115 Vac, 4400 W at 230 Vac) USB在线升级： 支持(使用MCC生成代码) 环境温度： 小于50℃