在电源研发领域，尤其是在汽车OBC和通信电源应用领域，由于PFC拓扑的设计可直接影响到电力转换系统效率的高低，使得这一关键因素在近年来变得愈发重要。为进一步提高电源的工作效率，很多公司的科研人员和工程师们已经研究出多种不同的PFC拓扑结构，如传统的PFC拓扑、普通无桥PFC、双升压无桥PFC，图腾柱无桥PFC等，并已成功大范围应用在设计过程中。

对比上述四种常见的PFC拓扑结构，图腾柱无桥PFC拓扑的器件用量仅为6，同时还具有导通损耗最低、效率最高等优点，因此在车载OBC及通信电源等高效应用方面已有量产项目采用图腾柱无桥PFC取代传统的PFC或交错并联PFC。

碳化硅分立器件在图腾柱无桥PFC（Power Factor Correction，功率因数校正）中的应用日益广泛，这主要得益于碳化硅材料的高性能特性以及图腾柱无桥PFC在提升电源效率和功率密度方面的优势。以下是碳化硅分立器件在图腾柱无桥PFC中应用的详细分析：

碳化硅分立器件的优势

高性能：碳化硅分立器件具有极高的电压、电流和温度以及频率的特性，相较于传统硅材料，碳化硅具有更高的热稳定性、耐压性和耐磨性，能够在高温、高压等恶劣条件下保持优异的性能。

低开关损耗：碳化硅器件的开关速度快，开关损耗低，这对于提高电力电子设备的效率和可靠性至关重要。

反向恢复性能好：碳化硅肖特基二极管（SiC SBD）具有“零反向恢复”的特点，可以显著减少开关管的开通损耗，并改善系统EMI（电磁干扰）。

图腾柱无桥PFC的特点

高效性：图腾柱无桥PFC通过减少元件数量和优化电路设计，实现了更高的功率因数校正效率和更低的损耗。

高功率密度：由于元件数量的减少和电路结构的优化，图腾柱无桥PFC能够在更小的体积内实现更高的功率输出。

低共模噪声：图腾柱无桥PFC的设计有效降低了共模噪声，提高了系统的稳定性和可靠性。

在正半周期（VAC>0）的时候，T2为主开关管。

当T2开通时，电感L储能，电流回路如图5所示；

当T2关断时，T1的反并联二极管D1开通，电感L释放能量，电流回路如图6所示；

在负半周期（VAC＜0）的时候，T1为主开关管。

当T1开通时，电感L储能，电流回路如图7所示；

当T1关断时，T2的反并联二极管D2开通，电感L释放能量，电流回路如图8所示。

通过将碳化硅分立器件应用于图腾柱无桥PFC中，可以实现更高的功率因数校正效率、更低的损耗和更高的可靠性。这对于提升电力电子设备的整体性能具有重要意义。

在实际应用中，已有多个项目采用碳化硅分立器件结合图腾柱无桥PFC技术来替代传统的PFC或交错并联PFC。这些项目在车载OBC（车载电源充电机）、通信电源、UPS（不间断电源）及高频DC-DC电源转换器等领域取得了显著成效。例如，在某型2KW电源上验证的图腾PFC+全桥LLC方案中，采用SiC MOSFET后实测效率峰值超过98%，相比传统CRM控制的交错PFC电源方案提升了约2%的效率。

综上所述，碳化硅分立器件在图腾柱无桥PFC中的应用带来了显著的效果提升。通过采用碳化硅MOSFET作为主开关管和SiC SBD作为续流二极管，图腾柱无桥PFC能够在高频下实现高效的功率因数校正并降低系统的整体损耗。这些优势使得碳化硅分立器件在车载OBC、通信电源、UPS及高频DC-DC电源转换器等领域得到了广泛应用。随着技术的不断进步和成本的进一步降低，碳化硅分立器件在图腾柱无桥PFC中的应用前景将更加广阔。

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