Boost升压PFC旁路二极管

如图，为Boost升压PFC常用实用拓扑（增加预充电路和旁路二极管）

如下为

一、上电瞬间

1、防止母线冲击电流过大，PFC电路一般有预充电电路，预充电阻会限流。

PFC电感L开机浪涌电流产生左+右-的自感电势（自感电流与外加电流反向，流出电感端为自感电势的正极）。

增加D2对母线的冲击电流比不加D2大，但是由于预充限流电阻的作用，该电流可限制。

二、开机时

预充结束后，机器正常开机，此时PFC电路软起

D2的加入使得对大电容充电过程加快，其上的电压及时建立，也能使PFC电路的电压反馈环路及时工作，减小开机时PFC开关管的导通时间，使PFC电路尽快正常工作。

三、PFC电路运行

1、若无D2二极管：雷击浪涌

当雷击发生在开关管Q导通时，浪涌电流流过PFC电感和开关管Q；

当雷击发生在开关管Q关断时，浪涌电流流过PFC电感和二极管D1；

当雷击发生在开关管Q和二极管D1切换时，浪涌电流流过PFC电感和开关管Q、二极管D1。

由于开关管Q和二极管D1为快管，耐冲击能力较弱，发生浪涌时容易损坏。

2、若有D2二极管：雷击浪涌

电流有两个支路到BUS电容：D2、L+D1

由于电感L上的电流不能突变．PFC电感本身对较大浪涌电流起限制作用。使得较多的浪涌电流经过D2二极管直接到BUS电容

从而保护了开关管Q和D1。

3、在输入电压高于参考BUS电压时：

PFC电路不工作。电流有两个支路到BUS电容：D2、L+D1。

D2起到分流的作用。且在此工作条件下：D2也参与承受功率电流，选型需注意电流、损耗。

四、动态（电压跳变、负载突变）

1、输入电压跳变

在输入电压跳变高于参考BUS电压时（压差越大，冲击电流越大）PFC电路不工作。

与上述情况浪涌类似，D2起到分流的作用。

2、负载突变

母线电压被拉到较低时，与开机类似，D2加快母线电压建立。

综上所述：

以上电路中二极管D2的作用是在开机瞬间或负载短路、PFC输出电压低于输入电压的非正常状况下给电容提供充电路径，防止PFC电感磁饱和对PFCMOS管Q与二极管D1造成的危险，同时也减轻了PFC电感的负担，起到保护作用。该二极管的作用仍然可以说是减少浪涌的冲击，但主要是为了减少浪涌电压对开关管造成的威胁，而不是保护滤波电容的（去掉二极管D2后，电容Co上的浪涌冲击反而减小）。一般正常工作时，由于D2右面为PFC输出电压，电压比左面高，D2呈反偏截止状态，对电路的工作没有影响，D2可选用可承受较大浪涌电流的普通大电流的整流二极管。