电源管理-功率因数校正之基本原理
功率因数校正的工作原理
1功率因数的定义
功率因数（PF）是指交流输入有功功率（P）与输入视在功率（S）的比值。其可以用公式（1）表示。
（1)
式中，I1表示交流输入市电的基波电流有效值；Irms表示交流输入市电电流的有效值；γ=I1/Irms，表示交流输入市电电流的波形失真系数；cosφ表示交流输入市电的基波电压和基波电流的相移因数。
3功率因数与总谐波失真系数（THD）的关系
电路总谐波失真系数（THD）可以利用公式（2）来计算。
(2)
方波电压的各次谐波电压的叠加分解图（高至9次谐波）如图1所示。
图1方波电压的各次谐波电压的叠加分解图（高至9次谐波）
方波电压可以用函数表达式（3）来表示。
(3)
由功率因数（PF）的定义：
及公式（2），有公式（4）成立。
交流输入市电的cosφ低，表示用电电器设备的无功功率大，供电设备的利用率低，供电设备的导线、变压器绕组损耗大，降低了供电线路的使用效率。电流波形失真系数g值低，则表示输入电流的谐波分量大而基波电流的幅度小，将造成输入电流的波形畸变，对电网造成污染，严重时还会造成用电电器设备的损坏。
由于常规整流装置使用非线性器件（例如，整流二极管或可控硅），整流器件的导通角小于180o，从而产生大量的谐波电流成分。而谐波电流成分不做功，只有基波电流成分做功，所以相移因数cosφ和电流波形失真系数(γ)相比，γ对供电线路的功率因数影响更大。
FAN4810的特点与应用
1 FAN4810的技术特点
①满足UL1950要求的三重故障检测（TriFault Detect）技术要求，增强了电路工作的可靠性；
②摆率增强跨导误差放大器可以满足快速的PFC响应；
③低功耗，启动电流为200μA，工作电流为5.5mA；
功率因数校正(PFC)的几个小知识
1、什么是功率因数校正(PFC)?功率因数指的是有效功率与总耗电量(视在功率)之间的关系，也就是有效功率除以总耗电量(视在功率)的比值。
基本上功率因数可以衡量电力被有效利用的程度，当功率因数值越大，代表其电力利用率越高。
开关电源供应器上的功率因数校正器的运作原理是去控制调整交流电电流输入的时间与波型，使其与直流电电压波型尽可能一致，让功率因数趋近于。
这对于电力需求量大到某一个水准的电子设备而言是很重要的, 否则电力设备系统消耗的电力可能超出其规格，极可能干扰铜系统的其它电子设备。
一般状况下, 电子设备没有功率因数校正(Power Factor Correction, PFC)时其PF值约只有0.5。
PFC的英文全称为“Power Factor Correction”，意思是“功率因数校正”，功率因数指的是有效功率与总耗电量(视在功率)之间的关系，也就是有效功率除以总耗电量(视在功率)的比值。
基本上功率因素可以衡量电力被有效利用的程度，当功率因素值越大，代表其电力利用率越高。
计算机开关电源是一种电容输入型电路，其电流和电压之间的相位差会造成交换功率的损失，此时便需要PFC电路提高功率因数。
目前的PFC有两种，一种为被动式PFC（也称无源PFC）和主动式PFC（也称有源式PFC）。
PFC打个形象的比方：一个啤酒杯的容积是一定的，就好比是视在功率，可是你倒啤酒的时候很猛，就多了不少的泡沫，这就是无功功率，杯底的啤酒其实很少，这些就是有功功率。
这时候酒杯的利用率就很低，相当于电源的功率因数就很小。
PFC的加入就是要减少输入侧的无功功率，提高电网的利用率，对于普通的工业用电来讲是把电流的相位与电压的相位调整到一块了，对于开关电源来讲是把严重畸变了的交流侧输入电流变成正弦，另外还有降低低次谐波的功能，因为输入的电流是正弦了。
2、为什么我们需要PFC?功率因素校正的好处包含:1. 节省电费2. 增加电力系统容量3. 稳定电流低功率因数即代表低的电力效能，越低的功率因数值代表越高比例的电力在配送网络中耗损，若较低的功率因数没有被校正提升，电力公司除了有效功率外，还要提供与工作非相关的虚功，这导致需要更大的发电机、转换机、输送工具、缆线及额外的配送系统等事实上可被省略的设施，以弥补损耗的不足。
功率因数校正原理
功率因数校正原理
功率因数校正原理是指在交流电路中，由于负载的电阻性质变化、电感或电容等元件的存在，导致电流和电压的相位不同，从而产生功率因数偏低的情况。
为了改善功率因数，可以使用功率因数校正装置进行校正。
功率因数是指有功功率与视在功率之间的比值，通常用cosφ
表示。
当负载电路中存在电感元件时，电流和电压之间会有一个相位差Φ，导致功率因数小于1。
而功率因数校正装置的作
用就是校正这个相位差，使功率因数接近于1。
功率因数校正装置通常采用电容器或电感器来实现。
当电路中缺乏电感时，可以通过串联电容器的方式来补偿电压和电流之间的相位差。
而当电路中缺乏电容时，可以通过并联电感器的方式来补偿相位差。
功率因数校正装置一般采用自动控制系统，通过感应电路测量电流和电压，计算出功率因数偏低的程度，然后调节电容器或电感器的接入或退出，以实现功率因数的校正。
功率因数校正可以提高电力系统的效率，减少无功功率的损耗，改善电能的利用率。
同时，功率因数校正还可以避免电网系统的谐波问题，减少对设备的损害。
总之，功率因数校正原理是通过补偿电路中的电感或电容元件，调整电压和电流的相位差，以提高功率因数。
它在电力系统中具有重要作用，可以提高系统的稳定性和效率。
PFC开关电源功率因数校正原理
ＰＦＣ开关电源功率因数校正原理ＰＦＣ开关电源功率因数校正原理一、什么是功率因数补偿，什么是功率因数校正：功率因数的定义为有功功率与视在功率的比值．功率因素补偿:这项技术主要是针对因具有感性负载的交流用电器具的电压和电流不同相(图1)而引起的供电效率低下,提出的改进方法(由于感性负载的电流滞后所加电压,电压和电流的相位不同,使供电线路的负担加重,导致供电线路效率下降,这就要求在感性用电器具上并联一个性质相反的电抗元件.用以调整该用电器具的电压、电流相位特性.例如:当时要求所使用的40W日光灯必须并联一个4.75μF的电容器).用电容器并联在感性负载的两端,利用电容上电流超前电压的特性,用以补偿电感上电流滞后电压的特性,使总的特性接近于阻性,从而改善效率低下的方法叫做功率因数补偿(交流电的功率因数可以用电源电压与负载电流两者相位角的余弦函数值cosφ表示)。
图1 在具有感性负载中供电线路中电压和电流的波形常规开关电源功率因数低是由于开关电源都是在整流后,用一个大容量的滤波电容使输出电压平滑,因此负载特性呈现容性.这就造成了交流220V在整流后,由于滤波电容的充、放电作用,在其两端的直流电压上出现略呈锯齿波的纹波.滤波电容上电压的最小值远非为零,与其最大值(纹波峰值)相差并不多.图2 全波整流电压和AC输入电流波形因为根据整流二极管的单向导电性,只有在AC线路电压瞬时值高于滤波电容上的电压时,整流二极管才会因正向偏置而导通,而当AC输入电压瞬时值低于滤波电容上的电压时,整流二极管因反向偏置而截止.也就是说,在AC线路电压的每个半周期内,只是在其峰值附近,二极管才会导通.虽然AC输入电压仍大体保持正弦波波形,但AC输入电流却呈高幅值的尖峰脉冲,如图2所示.这种严重失真的电流波形含有大量的谐波成份,引起线路功率因数严重下降.在正半个周期内(180o),整流二极管的导通角大大小于180o,甚至只有30o～70o.由于要保证负载功率的要求,在极窄的导通角期间,会产生极大的导通电流,使供电电路中的供电电流呈脉冲状态.它不仅降低了供电的效率,更为严重的是,它在供电线路容量不足或电路负载较大时,会产生严重的交流电压波形畸变(图3),并产生多次谐波,从而干扰了其它用电器具的正常工作(这就是电磁干扰－EMI和电磁兼容－EMC问题)。
电力电子技术中的功率因数校正的原理是什么
电力电子技术中的功率因数校正的原理是什么在电力电子技术中，功率因数校正是一个十分重要且广泛应用的概念。
它是为了提高电力系统的效率，减少能源浪费而被广泛应用于各种电力设备中。
本文将详细介绍电力电子技术中功率因数校正的原理及其应用。
一、功率因数的概念及意义在交流电路中，功率因数是指有功功率与视在功率之比。
有功功率是电路中消耗的实际功率，而视在功率则是电路中实际流入或流出电能的功率。
功率因数的值介于-1到1之间，其中绝对值越接近1，电路的效率越高。
功率因数的校正对于电力系统至关重要。
当电路中存在较低的功率因数时，电流和电压之间存在较大的相位差，造成电能浪费和设备损耗增加。
而通过功率因数校正，可以使电流和电压保持同步，最大限度地消耗有功功率，减少无效电能的浪费，提高整个电力系统的效率。
二、功率因数校正的原理功率因数校正的原理主要涉及到三个方面：无功功率补偿、谐波滤波和电网电压控制。
1. 无功功率补偿无功功率补偿是指通过安装无功补偿装置，即电容器或电感器，来提供所需的无功功率并改善功率因数。
当功率因数较低时，引入适当的无功补偿可以改善功率因数并降低系统的无效负载。
无功功率补偿设备可以根据电路的要求提供合适的电容或电感值，以补偿电感负载或电容负载所引起的功率因数下降。
2. 谐波滤波谐波滤波是功率因数校正中的另一个重要步骤。
电力电子设备中普遍存在着谐波干扰，这些谐波干扰会导致功率因数的下降。
通过在电力电子装置的输入端或输出端添加谐波滤波器，可以有效地滤除谐波干扰，改善功率因数。
3. 电网电压控制电网电压是功率因数校正的重要参考依据。
在电力电子装置中，通过对电网电压的监测和控制，可以实现对功率因数的调节。
当电网电压发生波动时，电力电子装置可以通过对其输出电压和频率的调整来实现功率因数的校正。
三、功率因数校正的应用功率因数校正技术广泛应用于各种电力设备和系统中，包括智能电网、电力变压器、电力电子装置等。
以下是一些主要的应用领域：1. 智能电网在智能电网中，功率因数校正是确保电网稳定运行和电能高效利用的关键技术之一。
电源管理-功率因数校正之基本原理
■何謂工率因數？功率因數（power factor；pf）定義為實功（real power；P）對視在功率（apparent power；S）之比，或代表電壓與電流波形所形成之相角之餘弦，如圖1。
功率因數值可由0至1之間變化，可為電感性（延遲的、指標向上）或電容性（領先的、指標向下）。
為了降低電感性之延遲，可增加電容，直到pf為1。
當電壓與電流波形為同相時，工率因數等於1（cos(0o)=1）。
所有努力使工率因數等於1是為了使電路為純電阻化（實功等於視在功率）。
→就是增加電容，減低電感性讓pf=1。
▲圖1: 功率因數之三角關係。
實功（瓦特）可提供實際工作，此為能量轉換元素（例如電能到馬達轉動rpm）。
虛功（reactive power）乃為使實功完成實際工作所產生之磁場（損耗）。
而視在功率可想成電力公司提供之總功率，如圖1所示。
此總功率經由電力線提供產生所需之實功。
當電壓與電流皆為正弦波時，如前述定義之功率因數（簡稱為功因）為電壓與電流波形之對應相角，但大部份之電源供應器之輸入電流乃非正弦波。
當電壓為正絃波而電流為非正弦波時，則功因包括兩個因素：1)相角位移因素，2)波形失真因素。
等式1表示相角位移與波形失真因素之於功因的關係。
----------------------------------------------------(1)Irms(1)為電流之主成份，Irms電流之均方根值。
因此功率因數校正線路是為了使電流失真最小，且使電流與電壓同相。
當功因不等於1時，電流波形沒有跟隨電壓波形，不但有功率損耗，且其產生之諧波透過電力線干擾到連接同一電力線之其它裝置。
功因越接近1，幾乎所有功率皆包含於主頻率，其諧波越接近零。
■瞭解規範EN61000-3-2對交流輸入電流至第40次諧波規範。
而其class D對適用設備之發射有嚴格之限制（圖2）。
其class A要求則較寬鬆（圖3）。
▲圖2:電壓與電流波形同相且PF=1(Class D)。
功率因数校正知识
功率因数校正知识1、什么是功率因数校正(PFC)?功率因数指的是有效功率与总耗电量(视在功率)之间的关系，也就是有效功率除以总耗电量(视在功率)的比值。
基本上功率因数可以衡量电力被有效利用的程度，当功率因数值越大，代表其电力利用率越高。
开关电源供应器上的功率因数校正器的运作原理是去控制调整交流电电流输入的时间与波型，使其与直流电电压波型尽可能一致，让功率因数趋近于。
这对于电力需求量大到某一个水准的电子设备而言是很重要的,否则电力设备系统消耗的电力可能超出其规格，极可能干扰铜系统的其它电子设备。
一般状况下, 电子设备没有功率因数校正(Power Factor Correction, PFC)时其PF值约只有0.5。
PFC的英文全称为“power Factor Correction”，意思是“功率因数校正”，功率因数指的是有效功率与总耗电量(视在功率)之间的关系，也就是有效功率除以总耗电量(视在功率)的比值。
基本上功率因素可以衡量电力被有效利用的程度，当功率因素值越大，代表其电力利用率越高。
计算机开关电源是一种电容输入型电路，其电流和电压之间的相位差会造成交换功率的损失，此时便需要PFC电路提高功率因数。
目前的PFC有两种，一种为被动式PFC（也称无源PFC）和主动式PFC（也称有源式PFC）。
PFC打个形象的比方：一个啤酒杯的容积是一定的，就好比是视在功率，可是你倒啤酒的时候很猛，就多了不少的泡沫，这就是无功功率，杯底的啤酒其实很少，这些就是有功功率。
这时候酒杯的利用率就很低，相当于电源的功率因数就很小。
PFC的加入就是要减少输入侧的无功功率，提高电网的利用率，对于普通的工业用电来讲是把电流的相位与电压的相位调整到一块了，对于开关电源来讲是把严重畸变了的交流侧输入电流变成正弦，另外还有降低低次谐波的功能，因为输入的电流是正弦了。
2、为什么我们需要PFC?功率因素校正的好处包含:（1）节省电费（2）增加电力系统容量（3）稳定电流低功率因数即代表低的电力效能，越低的功率因数值代表越高比例的电力在配送网络中耗损，若较低的功率因数没有被校正提升，电力公司除了有效功率外，还要提供与工作非相关的虚功，这导致需要更大的发电机、转换机、输送工具、缆线及额外的配送系统等事实上可被省略的设施，以弥补损耗的不足。
功率因数校正原理及相关IC
功率因数校正原理及相关IC1概述近年来，随着电子技术的发展，对各种办公自动化设备，家用电器，计算机的需求逐年增加。
这些设备的内部，都需要一个将市电转换为直流的电源部分。
在这个转换过程中，会产生大量的谐波电流，使电力系统遭受污染。
作为限制标准，IEC发布了IEC1000 3 2；欧美日各国也颁布实施了各自的标准。
为此谐波电流的抑制及功率因数校正是电源设计者的一个重要的课题。
2高次谐波及功率因数校正一般开关电源的输入整流电路为图1所示：市电经整流后对电容充电，其输入电流波形为不连续的脉冲，如图2所示。
这种电流除了基波分量外，还含有大量的谐波，其有效值I为：I=(1) 式中：I1，I2，…In，分别表示输入电流的基波分量与各次谐波分量。
谐波电流使电力系统的电压波形发生畸变,我们将各次谐波有效值与基波有效值的比称之为总谐波畸变THD(TotalHarmonicDistortion)：THD=(2) 用来衡量电网的污染程度。
脉冲状电流使正弦电压波形发生畸变，见图3的波峰处。
它对自身及同一系统的其它电子设备产生恶劣的影响，如：——引起电子设备的误操作，如空调停止工作等；——引起电话网噪音；——引起照明设备的障碍，如荧光灯闪灭；——造成变电站的电容，扼流圈的过热、烧损。
功率因数定义为PF=有效功率/视在功率,是指被有效利用的功率的百分比。
没有被利用的无效功率则在电网与电源设备之间往返流动，不仅增加线路损耗，而且成为污染源。
设电容输入型电路的输入电压e为：e(t)=Em·sinω0t(3)图1电容输入型电路图2电容输入型电路的输入电流,5A/DIV图3输入电压波形发生畸变入电流i为：i(t)=Imk·sin(kω0t)(4)则有效功率Pac为：Pac=e(t)·i(t)dt=Em·Im1/2=E·I1而视在功率Pap为：Pap=E·I因此：PF=Pac/Pap=I1/I=(5)电流波形为图2的电源功率因数只有62.4％。
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■何謂工率因數？功率因數（power factor；pf）定義為實功（real power；P）對視在功率（apparent power；S）之比，或代表電壓與電流波形所形成之相角之餘弦，如圖1。
功率因數值可由0至1之間變化，可為電感性（延遲的、指標向上）或電容性（領先的、指標向下）。
為了降低電感性之延遲，可增加電容，直到pf為1。
當電壓與電流波形為同相時，工率因數等於1（cos(0o)=1）。
所有努力使工率因數等於1是為了使電路為純電阻化（實功等於視在功率）。
→就是增加電容，減低電感性讓pf=1。
▲圖1: 功率因數之三角關係。
實功（瓦特）可提供實際工作，此為能量轉換元素（例如電能到馬達轉動rpm）。
虛功（reactive power）乃為使實功完成實際工作所產生之磁場（損耗）。
而視在功率可想成電力公司提供之總功率，如圖1所示。
此總功率經由電力線提供產生所需之實功。
當電壓與電流皆為正弦波時，如前述定義之功率因數（簡稱為功因）為電壓與電流波形之對應相角，但大部份之電源供應器之輸入電流乃非正弦波。
當電壓為正絃波而電流為非正弦波時，則功因包括兩個因素：1)相角位移因素，2)波形失真因素。
等式1表示相角位移與波形失真因素之於功因的關係。
----------------------------------------------------(1)Irms(1)為電流之主成份，Irms電流之均方根值。
因此功率因數校正線路是為了使電流失真最小，且使電流與電壓同相。
當功因不等於1時，電流波形沒有跟隨電壓波形，不但有功率損耗，且其產生之諧波透過電力線干擾到連接同一電力線之其它裝置。
功因越接近1，幾乎所有功率皆包含於主頻率，其諧波越接近零。
■瞭解規範EN61000-3-2對交流輸入電流至第40次諧波規範。
而其class D對適用設備之發射有嚴格之限制（圖2）。
其class A要求則較寬鬆（圖3）。
▲圖2:電壓與電流波形同相且PF=1(Class D)。
▲圖3:類PFC輸入，達到之功因大約0.9(Class A)。
■低效率的原因當切換式電源供應器（SMPS）沒運用任何形式之功因校正時，其輸入電容C IN（見圖4）只在V IN接近峰值電壓V PAEK或V IN大於電容電壓V CIN時被充電。
若依輸入電壓之頻率來設計C IN，其電流波形將比較接近輸入電壓波形（隨負載變化）；但當在輸入主電力線上有些許之干擾將造成整體系統有不良的影響。
但話說回來，為應付輸入電壓跳動或預防少掉幾個週期，C IN之設計會大於V IN之頻率以儲存足夠之能量來繼續提供負載之需要。
▲圖4:沒有PFC之SMPS。
圖5所表示為在輕載時圖4線路之V CIN(t)之理論結果。
因此，C IN只有非常少許之放電。
如負載增加時，V CIN(t)在峰值電壓間會有較大的電壓下降。
但這也只代表有非常小部分的輸入電壓（譬如說，輸入為120Vac，但只有3~5伏特的下降電壓）。
如前所述，C IN 只在V IN大於V CIN被充電，相對於整個週期來說是非常小的一部分。
▲圖5: 輸入電壓V in與充電中的C in。
圖6所示，在90度角後之半週期，經橋式整流之電壓低於C IN電壓，橋式整流子之為反向偏壓，電流無法流入電容。
因此在電容可充電之非常短暫期間，輸入電壓必須提供很大的脈衝電流以充飽電容，這會造成牆上之電力線、橋式整流子與斷路器承受非常大的突波電流。
利用功率因數校正之方法，可平均此突波電流至其餘之週期，可舒緩此巨大的峰值電流。
▲圖6:在簡易之整流子線路之電壓與電流波形。
為了更能跟隨電壓波形，且沒有這些高振幅的電流，C IN必須利用整個週期而不是其一小部分來充電。
當今非線性負載幾乎無法去預測何時有大的瞬間電流需求，因此功率因數校正使用整個週期對輸入電容充電，避免突波電流且輸入電容可減小。
■升壓是功因校正之核心升壓轉換架構被用於連續性及非連續性之主動式功因校正方法上。
使用升壓方式是因為其簡單而有效。
簡單的電路如圖7用以說明為何電感可產生高電壓。
開始時電感假設未充電，因此V O等於V IN。
當開關導通，電流I L逐漸線性增加。
跨於電感兩端之電壓V L以指數性的增加直到V IN。
需注意電感電壓之極性，因為其定義電流之方向（電流入端為正端）。
當開關斷開，電流由最大變為零（遞減，或為一個負斜率），如下式▲圖7:返馳式之電感工作。
而電壓趨近於負無窮大（電感極性反相）。
但因為不是理想電感，其包含某些程度之串聯阻抗，使無窮大值變為有限之得值。
因開關斷開，電感放電，其跨電壓反相，加上輸入電壓V IN，如果有一個二極體與電容連接到電路輸出端，此電容將被充電至此高電壓（可能幾個週期後）。
這亦說明圖8線路如何升壓。
▲圖8: PFC之升壓線路。
轉換器之輸入為全波整流後之交流電壓。
在整流子後無大的濾波器，所以升壓轉換器之輸入電壓範圍由零到交流電壓之峰值再降零。
此升壓轉換器必須同時符合兩個條件：1)輸出電壓設定必須高過輸入峰值電壓。
通常設定385V DC來用於270V Acrms之輸入電壓。
而在任何瞬間，由電力線所抽取之電流大小需與電壓大小成正比。
未使用功因校正之切換式電源供應器，其功因約為0.6，因此有明顯之奇次諧波失真（有時三次諧波與主頻率一樣大）。
若裝置設備之功因低於1，可用之實功將減少，電力公司為提供設備之操作，需要提高功率輸出以彌補因低效率所產生之損耗。
因功率提高，電力公司必須使用較大的電力線，否則因自身產生的熱將燒毀此電力線。
諧波失真可造成發電設備之工作溫度增高，而導至諸如運轉機器，電纜、變壓器、電容、保險絲等設備之壽命減短。
這是由於諧波造成額外之功率損耗、電容與電纜介電質之負荷增加、變壓器與運轉機器線圈之電流增加及雜訊之輻射，並且令保險絲與其它安全元件提前不良。
另外其集膚效應（skin effect）亦對變壓器與電纜產生問題。
這就是為何電力公司關心因電源供應器、電子穩壓器與電壓轉換器之成長所產生之總諧波失真THD（Total harmonic distortion）到達一個無法接受的程度。
有了升壓轉換器可使電壓高於輸入電壓，強迫負載端與輸入電壓同相位抽取電流以去除諧波之發射。
■工作模式功因校正（PFC）有兩種工作模式。
非連續電流模式與連續電流模式。
在非連續性模式，升壓轉換之MOSFET在電感電流降為零時開始導通，而在電感電流達到所需之輸入參考電壓值時（圖9），MOSFET則關斷。
利用此方式使輸入波形跟隨輸入電壓波形，得到接近於1的功因。
▲圖9: 非連續模式之工作波形。
非連續性電流模式可用於功率300瓦以下之SMPS上。
相較於連續電流模式設備，非電流模式設備有較大的磁芯，且因有較大的電流變化量而有較大的I2R損耗和集膚效應損耗，也因此需要較大之輸入濾波器。
但反之、因MOSFET的導通在電感電流為零時，所以不必考慮升壓二極體之逆向回復電流（reverse recovery current）之規格，也因此可使用較便宜之二極體。
一般連續性電流模式可用於功率大於300瓦之SMPS上，不同於非連續性電流模式之MOSFET於零電流導通，連續性電流模式之電感電流不會降為零（圖10）。
因此電感電壓變化較小，而有較低I2R損耗。
且因有較小之漣波電流，而有較小之磁鐵芯損耗。
又因較低的電壓變化，有較低的電磁干擾及較小的輸入濾波器。
又因MOSFET導通不在零電感電流時，因此需要使用快速逆向回復電流之升壓二極體以減低損耗。
▲圖10: 連續模式之工作波形。
■非連續性電流模式臨界導通模式（critical conduction mode）一個臨界導通模式元件是一個電壓控制模式的元件，其工作在連續模式與非連續模式之間。
檢視返馳式SMPS工作於連續性電流模式與非連續性電流模式之不同，可比較容易明瞭臨界導通模式之工作。
當工作於非連續性電流模式，一次側的開關元件關斷後，變壓器的一次側繞組重新儲存能量前，有一段dead time（如圖11）。
▲圖11: 返馳式電源、非連續模式之一次側電流。
當工作於連續性電流模式時，一次側的開關元件關斷後，變壓器的一次側繞組不會把能量放完，如圖12顯示一次側繞組不是由零開始儲能，而是尚有殘存電流在線圈中。
▲圖12: 返馳式電源、連續模式之一次側電流。
而臨界導通模式，週期與週期間，沒有dead time，但開關元件在開通前，電感都為零電流。
圖9中所示之AC輸入電流為電流連續波形，其峰值電流為兩倍於平均輸入電流。
在此工作模式下，工作頻率變化但導通時間固定。
■連續性電流模式平均電流模式（Average Current Mode）增益調變器（gain modulator）是PFC控制器重要的核心之一，具有兩個輸入及一個輸出，如圖13、Gain modulator方塊左邊的輸入為參考電流（reference current ISINE）。
參考電流為與輸入全波整流電壓成正比的輸入電流。
另一個輸入位於方塊之下方，來自電壓error amplifier。
此error amplifier將輸出電壓經分壓與參考考電壓比較產生輸出訊號。
Error amplifier必須有較小頻寬以免輸出電壓變化太劇烈，或不規則的漣波影響error amplifier輸出。
Gain Modulator將參考電流與來自error amplifier的誤差電壓相乘以產生輸出訊號。
圖13顯示ML4821（純PFC控制器）的主要方塊：包括電流控制迴路、電壓控制迴路、PWM控制與增益調變器（gain modulator）。
電流控制迴路主要是要使電流波形跟隨電壓波形。
為了使電流波形跟隨電壓波形，內部電流放大器必須要有足夠的頻寬以取得足夠的輸出電壓諧波。
其頻寬由外部電阻和電容設定，一般在幾KHz（使其不要受突然的暫態變化影響），利用來自gain modulator之資訊來調整PWM控制器以控制MOSFET的開通與關斷。
而gain modulator與電壓控制迴路分別對輸入電流與輸出電壓抽樣，利用此兩個▲圖13: 平均電流模式之PFC控制器。
資料以決定輸入電流之增益，並用其得到之結果與輸出抽樣電流比較以決定PWM之工作週期（duty）。
此PWM控制使用後緣調變（trailing-edge modulation）。
圖14中，穿過鋸齒波的線為電流迴路控制之差動放大器（differential amplifier）的輸出。
此輸出經由R-S正反器（flip-flop）來控制功率MOSFET。
圖14為平均電流模式波形，圖15為一般可見到的平均電流模式PFC波形。
▲圖14: 後緣控制調變。
▲圖15: 標準之平均電流模式波形。
輸入電流整形（input current shaping）input current shaping為另一種連續電流模式，圖16所示為其PFC之內部方塊，不像傳統平均電流控制模式PFC控制器，此模式不需要輸入電壓資訊與乘法器。