PFC工作原理和控制方法

核心提示PFC不是一个新概念了,在UPS电源要运用地较多,而PC电源上很少见到PFC电路。PFC在PC电源上的兴起,主要是源于CCC认证,所有需要通过CCC认证的电脑电源,都必须增加PFC电路。 PFC就是“功功率因数校正”的意思,主要用来表征电

PFC不是一个新概念了,在UPS电源要运用地较多,而PC电源上很少见到PFC电路。PFC在PC电源上的兴起,主要是源于CCC认证,所有需要通过CCC认证的电脑电源,都必须增加PFC电路。

PFC就是“功功率因数校正”的意思,主要用来表征电子产品对电能的利用效率。功率因数越高,说明电能的利用效率越高。

PC电源采用传统的桥式整流、电容滤波电路会使AC输入电流产生严重的波形畸变,向电网注入大量的高次谐波,因此网侧的功率因数不高,仅有0.6左右,并对电网和其它电气设备造成严重谐波污染与干扰。早在80年代初,人们已对这类装置产生的高次谐波电流所造成的危害引起了关注。1982年,国际电工委员会制订了IEC55-2限制高次谐波的规范(后来的修订规范是IEC1000-3-2),促使众多的电力电子技术工作者开始了对谐波滤波和功率因数校正(PFC)技术的研究。电子电源产品中引入PFC电路,就可以大大提高对电能的利用效率。

PFC有两种,一种是无源PFC(也称被动式PFC),一种是有源PFC(也称主动式PFC)。无源PFC一般采用电感补偿方法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,但无源PFC的功率因数不是很高,只能达到0.7~0.8;有源PFC由电感电容及电子元器件组成,体积小,可以达到很高的功率因数,但成本要高出无源PFC一些。

有源PFC电路中往往采用高集成度的IC,采用有源PFC电路的PC电源,至少具有以下特点:

1) 输入电压可以从90V到270V;

2) 高于0.99的线路功率因数,并具有低损耗和高可靠等优点;

3) IC的PFC还可用作辅助电源,因此在使用有源PFC电路中,往往不需要待机变压器;

4) 输出不随输入电压波动变化,因此可获得高度稳定的输出电压;

5) 有源PFC输出DC电压纹波很小,且呈100Hz/120Hz(工频2倍)的正弦波,因此采用有源PFC的电源不需要采用很大容量的滤波电容。

现在市面上采用PFC电路的电源不多,而采用有源PFC电路的更少。

pfc电路原理

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)。

被动式PFC

被动式PFC一般采用电感补偿方法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。

主动式PFC

而主动式PFC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。

pfc电路原理在输入交流电压之前加入一个电容器,使电荷提前存储,从而减少负载中的瞬时电流波动。

1、PFC电路是一种功率因数校正电路,其作用是改善交流电源负载的功率因数。传统的交流电源负载对于电网来说,功率因数较低,会产生不必要的能量损失和电网污染。

2、而PFC电路则可以通过控制电流波形的方式提高功率因数,降低能量损耗和电网污染,提高设备的稳定性和寿命。

3、常见的PFC电路有单级整流PFC电路和双级整流PFC电路两种。单级整流PFC电路通常采用整流桥和直流电容器实现,而双级整流PFC电路则在单级整流PFC电路的基础上增加了一个DC-DC转换器,以进一步提高功率因数和效率。

4、目前,PFC电路被广泛应用于计算机、电视、照明等各个领域的电子设备中。

pfc电路的发明与发展历程:

1、PFC电路的发明可以追溯到20世纪80年代。早期的研究主要是在欧洲进行,德国、瑞士等国家的学者都做出了重要贡献。

2、其中,德国Konrad Reif博士被认为是PFC电路的创始人之一,他在1982年开发出了第一个实用的PFC电路,并于1984年申请了相关专利。

3、此后,越来越多的研究人员和企业加入到PFC电路的研究和应用中,逐步推动了该技术的发展和普及。现在,PFC电路已经成为许多电子产品中的标配,对于提高设备效率和保护环境都具有重要意义。

 
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