損耗分析是為計(jì)算應(yīng)用中的功率因數(shù)校正電路選擇MOSFET的最佳品質(zhì)

功率因數(shù)校正（PFC）對輸入功率不低于75W的AC-DC轉(zhuǎn)換器是一項(xiàng)強(qiáng)制要求。在某些消費(fèi)應(yīng)用（如LED照明）中，要求在低至5W的功率下進(jìn)行某些形式的PFC。在低功率下，可使用為線路頻率而設(shè)計(jì)的無源元件實(shí)現(xiàn)校正目的。但在高功率下，無源解決方案會變得相當(dāng)“笨重”而昂貴；使用高開關(guān)頻率有源器件可減小所需無源元件的尺寸。

有源PFC的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)方式是輸入整流器后跟升壓轉(zhuǎn)換器。盡管新式拓?fù)湔�逐漸獲得接受，但升壓PFC仍然是主要解決方案，本文將對其進(jìn)行進(jìn)一步研究。

在服務(wù)器和計(jì)算機(jī)電源中，PFC只是眾多要求的一個方面。另外還存在通稱為80 Plus的其他要求，其中包括從Standard 80 Plus直至Titanium 80 Plus的不同系統(tǒng)效率等級，如表1所示。從系統(tǒng)效率方面的這些嚴(yán)格規(guī)范可以看出，為應(yīng)用選擇最佳器件甚至對經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計(jì)工程師也顯然是個挑戰(zhàn)。 
表1. 80 Plus效率和PFC認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。

最終標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)然是系統(tǒng)的實(shí)際性能。但由于目前市場上具有電壓和封裝各不相同的廣泛MOSFET可供選擇，所以通過實(shí)驗(yàn)來評估所有器件是不切實(shí)際的，因?yàn)榫哂写�表性的樣本可能過于龐大。有些設(shè)計(jì)工程師簡單地從既定可選產(chǎn)品中選擇RDSON最低的器件，但這總是導(dǎo)致昂貴和非最理想的解決方案。其他許多設(shè)計(jì)工程師則依賴所謂的品質(zhì)因數(shù)（FOM）。

傳統(tǒng)的FOM一直是RDSON x QG之積，這保證了導(dǎo)通損耗與開關(guān)損耗之間的平衡。有人通過使用其他參數(shù)（如MOSFET的QGD或QOSS而非QG）或在等式中添加其他項(xiàng)提出了FOM的若干變體。

遺憾的是，常規(guī)FOM的提出都不是為了預(yù)測設(shè)計(jì)工程師所看重的實(shí)際性能。等式中沒有代表工作條件的項(xiàng)，如開關(guān)頻率、柵極驅(qū)動，乃至輸出電流或功率。而且，任何開關(guān)器件中的總損耗都是導(dǎo)通損耗和開關(guān)損耗之和，其中每種損耗又與RDSON、二極管的VFWD以及開關(guān)電荷（如QG、QSW和QOSS）成比例。

但是，F(xiàn)OM定義始終是以這些參數(shù)之積的形式給出的。簡言之，幾乎所有FOM定義都源于器件設(shè)計(jì)而無視應(yīng)用。設(shè)計(jì)工程師需要在系統(tǒng)層面進(jìn)行損耗分析，并以之作為選擇器件的基礎(chǔ)，而非依靠這些一般公式。這樣做的優(yōu)點(diǎn)在于在選擇器件時同時考慮到了工作條件和器件參數(shù)。