作為一名電源工程師（自封），一直以來都在做一些簡單的100W內反激、BUCK、BUCK-BOOST。。。看著論壇中高手如云，他們都做幾千瓦的大功率電源
，心里癢癢
。最近開始在暗里默默學習大師們的高超技術及寫作文采，也給自己定個任務以此掌握：無橋APFC及LLC半橋開關電源
設計步驟：
1. 設定參數：輸入85-265VAC，輸出0-50V 0-10A 500W，隔離，符合CE認證標準，目標滿載效率94%。
2. 預估尺寸
3. 尋找外殼
4. 畫原理圖
5. 畫PCB
6. 列BOM清單
7. PCB打樣，采購元器件
8. 調試
9. 總結調試中遇到的問題，總結此內電源設計注意事項=====================================================================================
先設計框圖如下：
為什么要用沒有橋堆的APFC？
一般APFC+半橋LLC兩級架構開關電源效率為90%，則輸出50V，10A的電源輸入功率為：50V*10A/0.9=555.5W；
輸入電壓為85VAC時，PF假設為0.99，則輸入電流為：555.5W/85V/0.9=6.6A；
一般橋堆內單個二極管的壓降為1.2V，同時有兩個在工作，則橋堆的功耗為：1.2V*6.6A*2=15.84W
可見橋堆損失的效率為：15.8W/555.5=2.85%
15.84W的功率和2.85%的效率損失對500W的中等功率電源來說關系不大，但對于幾千瓦的電源橋堆的功耗就很大了。在這里以500W電源為案例希望能與大家深入學習并掌握無橋APFC設計經驗，也請各位高手不吝賜教，萬分感謝！
這個電源的拆機分析在我之前發的帖子里面有詳細說明，大家可以去看看。 可以去我的帖子里面可以找到，或者搜索“【我是工程師第三季】 高清無碼460W全橋相移服務器電源拆解 UCC3818D+UCC3895DW ”就行。
希望能做到上面圖中這么漂亮。
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2018.2.11樣機已經制作完成，看圖： （做工不太好，大家不要見效，準備下一版本優化）
下面我們開始聊聊無橋PFC線路
我們以ST的AN2606這篇文檔跟大家一起開始學習（需要原文檔的可以留下郵箱我發給各位）
圖2
傳統的Boost拓撲是PFC應用中最有效的拓撲。它使用一個橋堆將AC輸入電壓整流到DC，然后再升壓。見圖2。這種方法適用于中低功率范圍。隨著功率水平的提高，全橋開始成為應用的重要組成部分，設計者必須解決有限表面面積散熱問題。從效率的角度來看耗散功率是非常重要的。
圖3
無橋拓撲提出避免整流器輸入橋，并且還需要保持經典的升壓拓撲結構。這是利用漏極、源極之間的體二極管和PowerMOS開關來完成。一個簡化的無橋PFC配置如圖3所示。
圖4
圖4從功能的角度來看，電路類似于普通Boost轉換器。傳統的拓撲電流流經兩個串聯的二極管（全橋內）。在無橋PFC配置中，電流通過二極管與PowerMOS提供唯一返回路徑。
為了分析電路的運行情況，有必要把它分成兩部分。第一部分作為升壓級運行，第二部分作為AC輸入信號的返回路徑工作。參考上圖，左邊顯示正半周期中的電流，右邊顯示負半周期中的電流。
當交流輸入電壓為正時，M1的柵極被驅動，電流從輸入端流過電感器，儲存能量。當M1關閉時，電感的能量被釋放，電流通過D1，通過負載并通過M2的體二極管返回到輸入電源。參見上圖左邊。在關斷時間，電流流出電感L（在此期間釋放其能量），流入升壓二極管D1，并通過負載形成回路。
在負半周期電路操作中，如上圖右所示，M2接通，電流流過電感器，儲存能量。當M2關閉時，能量被釋放，電流流過D2、負載，然后返回到M1體二極管，再返回到電源。
需要注意的是這兩個MOS場效應晶體管的驅動是同步的。各部分是否構成一個活動的Boost或作為當前返回的路徑并不重要。在任何情況下電流都是從高電壓流向低電壓。
Fig.5
PFC功能需要控制從電源中抽出的電流，并像輸入電壓波形（正玄波）那樣調節它。要做到這一點，必須檢測電流并將其信號輸入控制電路。在平均電流模式的傳統升壓拓撲中，我們檢測到的是整流電流而不是交流輸入電流。這可以通過一個簡單的檢測電阻的電流來實現，如上圖Fig.5
上圖Fig.5a電流檢測的這種設計屬于消極的信號處理。這種類型的電阻電流感很容易在中等功率應用中實現。但大功率PFC電路需要使用磁電流互感器提高效率如圖Fig.5b所示。
在無橋PFC配置中因為輸入整流橋是不能用的，當前不斷變化的方向和一個簡單的電阻檢測電流的復雜性增加。此外，在高功率應用中，電阻可能消耗過多的功率。在這種情況下，用電流互感器進行電流檢測是首選的方法，如圖Fig.5b所示。
電流互感器鐵芯通常是高磁導率鐵氧體（環形或小鐵心組）。變壓器的主要部件是單匝導線穿過鐵芯。次級通常由50到100匝組成。
這種類型的感應變壓器不能在低頻段工作，因此，它必須連接在高頻開關電流的地方。必須允許磁芯復位。這通常是通過使用二極管完成的。為了再現升壓拓撲結構電感的電流，必須要兩個感應變壓器（一個檢測Ton時電感電流，另一個檢測Toff時電感電流），簡化的示意圖如圖Fig.5b所示。
當此互感器解決方案應用于無橋拓撲時，如圖Fig.5b，不再有效。必須再做修改，如下闡述：
圖6
該電路比傳統升壓拓撲情況更加復雜因為我們這里有兩個雙PowerMOS（M1、M2）和二極管（D1，D2）。
有必要感電流斬波的（PowerMOS +二極管）部分和總的信號被應用到的。
檢測二極管的電流可以簡單地通過放置一個磁傳感器在共陰極做（圖Fig.6中的L2）。
對于電路的MOS部分，復雜性增加，因為在半周期中，當一個MOS導通時，另一個必須處理回流到主電源的電流。使用傳感器的結構如圖Fig.6所示，可以在不過分復雜的情況下解決問題。
由于兩個繞組的耦合不能允許L1的退磁，所以使用輔助晶體管Q1來在關斷期間打開電路。Q1可以是一個小信號晶體管，因為它的開關電流很低，這是因為變壓器次級有大量的匝數。為了實現電流互感，這里采用了一種高磁導率環形鐵心（UR＝5000）。次級有50匝，以減少二次電流，但不需要更多的匝數。
PFC電路不僅需要檢測電流波形，還需要檢測輸入電壓波形提供給控制器內部乘法器，輸入電壓檢測電路如下：
圖7A，B
它是基于以下考慮：有用的信號（幾十赫茲）的頻率，遠低于開關頻率（幾十千赫）。低頻的升壓電感表現出短路的特性。
由于MOS源極接地（通過體二極管），所得到的等效電路如圖7b。
電壓（來自電感）和流入Iac引腳的電流之間的關系是：
該極點必須位于一個足夠高的頻率上，以便不會使輸入波形失真，同時又足夠低以過濾開關頻率。
在這個應用中，等效電阻已經被選定
Req=324K，非常適合當前的設計。
由此算出R1是300K和R2是12K
實現實際應用中可按下圖8所示，這種方式的電感提高了共模抑制比，避免了MOS場效應晶體管漏極電容差異的影響。為了簡化模型，假設一個近乎一致的耦合系數和等效電路是在圖8所示。
圖8
同一磁芯上給定電感所需的匝數與一個繞組或兩個繞組的匝數相同。唯一的區別是繞組被分成兩個部分。為簡便起見，我們可以使用標準電感器磁芯尺寸、匝數和銅線尺寸相同的標準來設計電感器。
磁芯的大小，可以采用“AP法”來計算。什么是AP法？篇幅有限，這里就不詳細解釋，需要詳細了解的朋友可以留下郵箱，我單獨發給您們。
下圖為一個600W無橋PFC實例：
依據上文可以做出一個無橋PFC線路，但是電源適配器做認證（如CE認證、UL認證）需要測試EMI，如下圖所示為EMI測試中的一項 ------- 傳導干擾：
從圖2中可以看出，此種架構是浮地，浮地有什么影響？？？浮地會導致EMI特別難處理，先寫到這里，空點在與大家分享加兩個二極管做成的實地型無橋PFC，EMI更好過，且仍然保留了無橋PFC高效率的特點。
電源已經在調試中了，之前比較忙，我會慢慢把內容跟新，包括設計時的一些想法、遇到的困難、各個波形等等，也請大神們多多指教
提前給大家看看我畫的板子，一共由三塊板子組成，包括一塊大板（放插件元器件及小部分貼片元件），兩塊小板（一塊為供電線路的貼片部分，另一塊為PFC、LLC、SR、CC/CV的控制部分）
下面是大板
下面是恒壓供電部分的貼片板
下面是PFC、LLC、SR、CC/CV的控制部分
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