开关电源PFC是什么

核心提示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

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)。

什么是PFC?电路上怎么实现?

如果不加入PFC电路,整流桥输出约311VDC给后级的滤波电容,这个311V是220VAC的正弦峰值Umax=2201414,那么当后级的负载(通常开关电源)工作时,滤波电容会向负载放电,这个放电电流会导致电容电压略微下降,大概二三十伏吧,然后当交流正弦的绝对幅值上升到大于电容两端的电压时,整流桥的一臂终干导通,给电容补充能量,让它重新达到311V。

如此一来,开关电源正常工作过程中,市电真正起到作用的是正弦波峰值附近的那一小部分,其他大部分时间电容电压都比正弦波幅值高,整流桥处于截止状态,市电电流将不再是正弦,而是50Hz的短脉冲。如果市电负载中大量存在这种整流电源,那么市电的波形将不再是标准的正弦波,而是被削顶的正弦波,类似于梯形那样,电网的功率因数下降,并且会产生谐波干扰,变压器噪声变大等危害。

而PFC电路的作用就是将整流桥出来的单向脉动电压进行拓扑升压,让正弦波的各个电压区间都能发挥作用,以最大限度的维持市电的波形和高功率因数。具体的,就是用一个余弦调制PWM信号去控制PFC的场效应晶体管,在正弦波刚过零时PWM脉宽较大,以保证输出电压较高,而随着正弦电压升高时,PWM脉宽变窄,这样可以保证PFC输出电压基本稳定,而且市电电流也基本是正弦形状。

如何选择PFC电路二极管来提高PFC电路效率?

PFC功率因数校正电路

分主动式和被动式

主动式电路非常复杂并且需要专用PFC芯片控制

不建议自己制作

被动式PFC实际是一个电感串联在电源输入端

用02的线在变压器上绕20圈就OK

可以校正因容性阻抗引起的电流正弦波形变形

计算机航嘉电源的PFC是什么意思?

提升PFC的效率,最终提升整个电源的效率。内绝缘快恢复二极管 600V用于高频整流的二极管,在PFC有很好的应用,主要瞄准一些高效率的应用。内绝缘二极管目前应用于CCM的模式,因为它的特点是反向恢复时间超快,比普通的二极管会快很多,效果接近目前最好的碳化硅产品。Efficiency越来越关键,应用二极管可以提高整体的效率,可以让你轻轻松松达到很高的Efficiency,相比碳化硅可以省很多的钱。

PFC的应用,这里是一个很高的电压,当开关合上的时间,如果二极管反向关断的速度不是很快,这里有反向的漏电,因为是从400到地的电位,所以这里会有很大的switching-loss,所以我们的PFC电路二极管主要是针对降switching-loss来做的。这是“ON”STATE,就是MOS管合上,电流流向是这样的。在“ON”STATE时间流过二极管,在这里合上二极管,就会有电流流过来。在hard-switching的时间,在CCM模式上,要降低,要快速关断,会有一个Low Trr和Low Qrr的应用。

波向时间会有很多的ringing,会有很深的recovery、冲击也还有Loss,还有EMI的问题。这个二极管主要是用于解决这方面的问题,我们会非常soft,解决你们EMI的问题,尽可能多的减少辅助网络。内绝缘二极管 内部的构造就是用两颗二极管串起来,这里有TO-220和TO-220FP的封装,特点和好处就是low Qrr &low Trr,VF也是尽可能优化到最低。内绝缘快恢复二极管还有一个特点,就是工作到最高175℃,这里有soft recovery,可以帮我们降低后面的ringing。

8A的产品,还有15A的产品,内绝缘二极管系列,这是TO-220的封装,跟传统的TO-220的封装不一样,在里面加了绝缘,所以这个产品可以直接加在散热片一样,不需要TO-220解封那样,要加一个散热片,那样会带来很多热阻,会有很多的效率损失,我们可以直接贴到散热片上,所以你不用担心。

这是有一个原因的,基于硅的技术,两个串起来比一个有一个好处就是反向恢复。用一个600V的硅片和两个300V的硅片串起来,反向恢复是不一样的。300V的反向恢复会快,所以我们选用两个300V的串起来。Qrr比600V单颗少很多,所以反向恢复是非常的快,在正向的时候会稍微高一点点,因为是两颗,VF相当于×2,但这是300V的×2,不是600的×2,所以比一颗600V的高一点点,但略少于两颗600V的。

要弄明白是主动的还是被动的PFC一: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07~08,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。

 
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