采用ＰＦＣ充电泵电路的一大优点就是其结构简单性、容易设计。事实上选择合适的参数Ｌ、Ｃ组合，就能很快地把一个开关电源转换成ＰＦＣ型电源，并可通过调节电容Ｃ的值得到最佳的输入电流ＩMP波形。
图３－１所示为一典型无源滤波型ＰＦＣ电路的输入电路拓扑结构。ＰＦＣ滤波电容通常和ＥＭＩ滤波电路结合起来设计。图中ＬCM和ＣCM构成电磁干扰共模抑制电路，Ｌdm和Ｃdm构成电磁干扰差模抑制电路。当电网中有谐波侵入时，适当地选择电感和电容的参数，可防止高频电路产生的大量高次谐波进入电网，也可阻止电网谐波进入整流电路。
３.１.２改进型无源ＰＦＣ电路
改进型无源ＰＦＣ电路在无源功率因数校正的基础上采用一种新颖的辅助电路来减小滤波器的体积及重量，同时进一步提高功率因数，减小电流谐波。辅助电路采用小信号二极管和小容量的电容来实现。改进型无源ＰＦＣ电路的结构如图３－２所示。
辅助电路由ＶＤ５～ＶＤ８以及Ｃ２～Ｃ３组成。ＶＤ5、ＶＤ8的阳极接＋１６Ｖ电压，电容Ｃ2、Ｃ3 充电。其仿真波形如图３－３所示，其中Ｕ3为输入正弦电压波形，Ｕc1整流后的滤波电容电压，i1 为输入电流波形。当输入电压为正波时，电容Ｃ３已被充电到１６Ｖ，比整流桥二极管ＶＤ１的阳极高１６Ｖ。随着输入电压的升高，二极管ＶＤ７阳极电压首先达到滤波电容Ｃ１上的电压而导通，电容Ｃ３放电，然后整流桥开通，Ｃ３放电完毕后二极管ＶＤ７自动关断。同理，当输入电压为负波时，电容Ｃ２及辅助二极管ＶＤ５进行放电，使得整个工频周期内的二极管导通角增大，从而提高功率因数并降低总谐波畸变。Ｃ２、Ｃ３两端电压的波形及ＶＤ５、ＶＤ７中电流的波形如图３－３示。
可以采用工程法计算二极管的导通角及流过辅助二极管的电流峰值。整流桥后的滤波电
图３－４为输入电流谐波分布对比图。图中波形①为传统的无源滤波型功率因数校正电路的电流分解图，波形②为改进型无源滤波电流分解图。由图可知，图①含有较多成分的２次、４次等谐波，而波形②不仅消除了偶次谐波，而且３次、５次等奇次谐波也有不同程度的降低，因而功率因数有所提高，总谐波畸变有较大幅度的降低。
实验电路的功率因数及谐波成分的测量采用的是基于ＨＰＩ／Ｏ库建立的虚拟仪器测试平台。实验条件是输入电压为２２０Ｖ，各路输入电流为２Ａ，输出功率为７５Ｗ。图３－５为改进型滤波电路的波形图，其功率因数提高至０.７９，ＴＨＤ＝５７%，虽然奇次谐波降低不多，但提高了谐波裕度，同时基本上消除了偶次谐波。
通过辅助电路改善无源功率因数校正电路，并通过并联电容的充放电增大整流电路中二极管的导通角，从而提高了功率因数，使得电路具有较高的实用价值。
３.２新型单相无源ＰＦＣ整流器的电路拓扑
３.２.１引言
无源功率因数校正电路虽然不产生电磁干扰，但尺寸和中立都较大，在多数情况下回增加直流输出阻抗。一些简单的无源功率因数校正电路是非常经济的，它们在许多低成本的电力电子设备中得到了广泛应用。如果它们的尺寸能够进一步减小，无源功率校正技术将有更为广阔的前景。为满足新版电磁兼容标准的要求，提出了一种新的无源功率因数校正电路。这个电路减小了基本ＬＣ滤波器的滤波电感，相应地降低了成本，同时也取得了较高功率因数。
３.２.２新电路拓扑和工作原理
图３－１所示为一典型无源滤波型ＰＦＣ电路的输入电路拓扑结构。ＰＦＣ滤波电容通常和ＥＭＩ滤波电路结合起来设计。图中ＬCM和ＣCM构成电磁干扰共模抑制电路，Ｌdm和Ｃdm构成电磁干扰差模抑制电路。当电网中有谐波侵入时，适当地选择电感和电容的参数，可防止高频电路产生的大量高次谐波进入电网，也可阻止电网谐波进入整流电路。
３.１.２改进型无源ＰＦＣ电路
改进型无源ＰＦＣ电路在无源功率因数校正的基础上采用一种新颖的辅助电路来减小滤波器的体积及重量，同时进一步提高功率因数，减小电流谐波。辅助电路采用小信号二极管和小容量的电容来实现。改进型无源ＰＦＣ电路的结构如图３－２所示。
辅助电路由ＶＤ５～ＶＤ８以及Ｃ２～Ｃ３组成。ＶＤ5、ＶＤ8的阳极接＋１６Ｖ电压，电容Ｃ2、Ｃ3 充电。其仿真波形如图３－３所示，其中Ｕ3为输入正弦电压波形，Ｕc1整流后的滤波电容电压，i1 为输入电流波形。当输入电压为正波时，电容Ｃ３已被充电到１６Ｖ，比整流桥二极管ＶＤ１的阳极高１６Ｖ。随着输入电压的升高，二极管ＶＤ７阳极电压首先达到滤波电容Ｃ１上的电压而导通，电容Ｃ３放电，然后整流桥开通，Ｃ３放电完毕后二极管ＶＤ７自动关断。同理，当输入电压为负波时，电容Ｃ２及辅助二极管ＶＤ５进行放电，使得整个工频周期内的二极管导通角增大，从而提高功率因数并降低总谐波畸变。Ｃ２、Ｃ３两端电压的波形及ＶＤ５、ＶＤ７中电流的波形如图３－３示。
可以采用工程法计算二极管的导通角及流过辅助二极管的电流峰值。整流桥后的滤波电
图３－４为输入电流谐波分布对比图。图中波形①为传统的无源滤波型功率因数校正电路的电流分解图，波形②为改进型无源滤波电流分解图。由图可知，图①含有较多成分的２次、４次等谐波，而波形②不仅消除了偶次谐波，而且３次、５次等奇次谐波也有不同程度的降低，因而功率因数有所提高，总谐波畸变有较大幅度的降低。
实验电路的功率因数及谐波成分的测量采用的是基于ＨＰＩ／Ｏ库建立的虚拟仪器测试平台。实验条件是输入电压为２２０Ｖ，各路输入电流为２Ａ，输出功率为７５Ｗ。图３－５为改进型滤波电路的波形图，其功率因数提高至０.７９，ＴＨＤ＝５７%，虽然奇次谐波降低不多，但提高了谐波裕度，同时基本上消除了偶次谐波。
通过辅助电路改善无源功率因数校正电路，并通过并联电容的充放电增大整流电路中二极管的导通角，从而提高了功率因数，使得电路具有较高的实用价值。
３.２新型单相无源ＰＦＣ整流器的电路拓扑
３.２.１引言
无源功率因数校正电路虽然不产生电磁干扰，但尺寸和中立都较大，在多数情况下回增加直流输出阻抗。一些简单的无源功率因数校正电路是非常经济的，它们在许多低成本的电力电子设备中得到了广泛应用。如果它们的尺寸能够进一步减小，无源功率校正技术将有更为广阔的前景。为满足新版电磁兼容标准的要求，提出了一种新的无源功率因数校正电路。这个电路减小了基本ＬＣ滤波器的滤波电感，相应地降低了成本，同时也取得了较高功率因数。
３.２.２新电路拓扑和工作原理
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