基本概念
单相单管维也纳 PFC（功率因数校正）整流电路是一种用于提高电源功率因数的电路拓扑结构。在传统的整流电路中，如不控整流电路，输入电流会产生严重的谐波失真，导致功率因数较低。而维也纳 PFC 整流电路能够有效改善这种情况，使输入电流近似正弦波，并且与输入电压同相位，从而提高功率因数。
电路结构
它主要由一个功率开关管（通常是 MOSFET）、三个二极管和一些储能元件（如电感、电容）组成。
电路中有三个支路，以中线为参考点，两个支路连接到交流电源的两端，另一个支路通过开关管连接到中线。例如，在一个典型的单相交流输入情况下，交流电源的两端分别连接到两个二极管支路，当交流电压为正半周时，电流通过其中一个二极管支路和电感向输出电容充电；当交流电压为负半周时，电流通过另一个二极管支路和电感充电。而开关管的控制信号是根据输入电压和输出电压等参数来调节的，通过适当的控制策略，使得输入电流能够跟踪输入电压的波形。
工作原理
电感电流连续模式（CCM）下：在一个开关周期内，当功率开关管导通时，电感电流线性上升，此时电源向电感储能。当开关管关断时，电感电流通过二极管向输出电容和负载释放能量。通过控制开关管的导通时间和关断时间，可以调节电感电流的平均值，使其跟踪输入电压的波形，从而实现功率因数校正。
例如，假设输入电压是一个正弦波，在开关管导通期间，电感电压，根据电感的电压 – 电流关系，电感电流会以一定的斜率上升。当开关管关断时，电感电流通过二极管续流，其下降的斜率取决于电感两端的电压差，这个电压差与输出电压和输入电压有关。
优点
高功率因数：能够使功率因数接近 1，减少电网谐波污染，提高电网的电能质量。
输出电压稳定：可以对输出电压进行有效调节，提供稳定的直流输出电压，适合用于对电压稳定性要求较高的负载。
效率较高：相比一些传统的 PFC 电路，维也纳 PFC 电路在一定的工作条件下可以实现较高的效率，减少能量损耗。
应用场景
广泛应用于各种需要进行功率因数校正的开关电源设备中，如计算机电源、通信电源、LED 照明电源等。在这些设备中，通过使用维也纳 PFC 整流电路，可以满足相关的电磁兼容（EMC）标准和能效标准，同时提高设备的性能和可靠性。