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PFC开关电源性能特点(2)

时间:2021-08-12     【原创】

 带PFC开关电源作用介绍

  

  PFC开关电源的英文全称为“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。带PFC的开关电源成本也相对高一些。

  

  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,被动式PFC(也称无源PFC)和主动式PFC(也称有源式PFC)。

  

  被动式PFC开关电源一般分“电感补偿式”和“填谷电路式(Valley Fill Circuit)”   “电感补偿方法”是使交流输入的基波电流与电压之间相位差减小来提高功率因数,被动式PFC包括静音式被动PFC和非静音式被动PFC。被动式PFC的功率因数只能达到0.7~0.8,它一般在高压滤波电容附近。

  

  “填谷电路式”属于一种新型无源功率因数校正电路,其特点是利用整流桥后面的填谷电路来大幅度增加整流管的导通角,通过填平谷点,使输入电流从尖峰脉冲变为接近于正弦波的波形,将功率因数提高到0.9左右,显著降低总谐波失真。与传统的电感式无源功率因数校正电路相比,其优点是电路简单,功率因数补偿效果显著,并且在输入电路中不需要使用体积大重量沉的大电感器。

  

  而主动式PFC开关电源则由电感电容及电子元器件组成,体积小、通过专用IC去调整电流的波形,对电流电压间的相位差进行补偿。主动式PFC可以达到较高的功率因数──通常可达98%以上,但成本也相对较高。此外,主动式PFC还可用作辅助电源,因此在使用主动式PFC电路中,往往不需要待机变压器,而且主动式PFC输出直流电压的纹波很小,这种电源不必采用很大容量的滤波电容

  

  影响PF的并非是某个元器件,传统定义的相位差只是一种表现形式,而电容补偿又能补偿回来,这说明并非电感和电容是罪魁祸首,所以并不是某个元器件的问题,只是把问题放大了,即使在没有电感和电容的负载里无中生有找到了“原因”,就是半导体整流二极管的谐波问题,再无限放大,所以最后大家都不知道PF是什么了,其实也就是三人成虎罢了,电网需要无功功率的说法已经被打破了,99.9%的PF电源早已诞生,基本也就证明了电网运行并不需要所谓的“无功功率”,必须正视PF的原因才能解决PF的问题,所以无法回答你如何去提高PF值。原理上用电阻(PF=1)去加热转换成电能,PF恒定等于1,可见这是转换的过程,并非负载的原因,当然这个转换其实也是负载,所以分析问题要实事求是,更需要数据来证明,并不是简单的推理,无功功率是过去人为增加的定义,事实并没有证明无功功率的机理和数据,只是把理想值(视在功率)与负载消耗的功率(有功功率)的差值人为定义为无功功率,功率因数相应就产生了,其实是在人为的无功功率基础上产生的,也就是一种推理。

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