開(kāi)關(guān)電源PFC的工作原理簡(jiǎn)介
2021-07-22 16:17:37
PFC，功率因數(shù)校正，主要用來(lái)表征電子產(chǎn)品對(duì)電能的利用效率。功率因數(shù)越高，說(shuō)明電能的利用效率越高。
開(kāi)關(guān)電源采用傳統(tǒng)的橋式整流、電容濾波電路會(huì)使AC輸入電流產(chǎn)生嚴(yán)重的波形畸變，向電網(wǎng)注入大量的高次諧波，因此網(wǎng)側(cè)的功率因數(shù)不高，僅有0.6左右，并對(duì)電網(wǎng)和其它電氣設(shè)備造成嚴(yán)重諧波污染與干擾。早在80年代初，人們已對(duì)這類(lèi)裝置產(chǎn)生的高次諧波電流所造成的危害引起了關(guān)注。1982年，國(guó)際電工委員會(huì)制訂了IEC55－2限制高次諧波的規(guī)范（后來(lái)的修訂規(guī)范是IEC1000－3－2），促使眾多的電力電子技術(shù)工作者開(kāi)始了對(duì)諧波濾波和功率因數(shù)校正（PFC）技術(shù)的研究。電子電源產(chǎn)品中引入PFC電路，就可以大大提高對(duì)電能的利用效率。
PFC有兩種，一種是無(wú)源PFC（也稱(chēng)被動(dòng)式PFC），一種是有源PFC（也稱(chēng)主動(dòng)式PFC）。無(wú)源PFC一般采用電感補(bǔ)償方法使交流輸入的基波電流與電壓之間相位差減小來(lái)提高功率因數(shù)，但無(wú)源PFC的功率因數(shù)不是很高，只能達(dá)到0.7~0.8；有源PFC由電感電容及電子元器件組成，體積小，可以達(dá)到很高的功率因數(shù)，但成本要高出無(wú)源PFC一些。
有源PFC電路中往往采用高集成度的IC，采用有源PFC電路的PC電源，至少具有以下特點(diǎn)：
1）輸入電壓可以從90V到270V；
2）高于0.99的線(xiàn)路功率因數(shù)，并具有低損耗和高可靠等優(yōu)點(diǎn)；
3）IC的PFC還可用作輔助電源，因此在使用有源PFC電路中，往往不需要待機(jī)變壓器；
4）輸出不隨輸入電壓波動(dòng)變化，因此可獲得高度穩(wěn)定的輸出電壓；
5）有源PFC輸出DC電壓紋波很小，且呈100Hz/120Hz（工頻2倍）的正弦波，因此采用有源PFC的電源不需要采用很大容量的濾波電容。
開(kāi)關(guān)電源中PFC電路的作用
PFC的英文全稱(chēng)為“Power Factor Correction”，意思是“功率因數(shù)校正”，功率因數(shù)指的是有效功率與總耗電量（視在功率）之間的關(guān)系，也就是有效功率除以總耗電量（視在功率）的比值。基本上功率因素可以衡量電力被有效利用的程度，當(dāng)功率因素值越大，代表其電力利用率越高。帶PFC的開(kāi)關(guān)電源成本也相對(duì)高一些。
開(kāi)關(guān)電源是一種電容輸入型電路，其電流和電壓之間的相位差會(huì)造成交換功率的損失，此時(shí)便需要PFC電路提高功率因數(shù)。目前的PFC有兩種，被動(dòng)式PFC（也稱(chēng)無(wú)源PFC）和主動(dòng)式PFC（也稱(chēng)有源式PFC）。
被動(dòng)式PFC一般分“電感補(bǔ)償式”和“填谷電路式（ValleyFillCircuit）”，“電感補(bǔ)償方法”是使交流輸入的基波電流與電壓之間相位差減小來(lái)提高功率因數(shù)，被動(dòng)式PFC包括靜音式被動(dòng)PFC和非靜音式被動(dòng)PFC。被動(dòng)式PFC的功率因數(shù)只能達(dá)到0.7～0.8，它一般在高壓濾波電容附近。
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