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开关电源里的PFC“功率因数校正”电路
来源: | 作者:东莞市成良智能科技 | 发布时间: 60天前 | 105 次浏览 | 分享到:
PFC的英文全称为“Power Factor Correction”,意思是“功率因数校正”,通俗的话说,就是提高有用功率比重。而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,分为被动式PFC和主动式PFC。

PFC的英文全称为“Power Factor Correction”,意思是“功率因数校正”,通俗的话说,就是提高有用功率比重。而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,分为被动式PFC和主动式PFC

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0.70.8,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,其特点是利用开关电源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,并且在开关电源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,这种开关电源不必采用很大容量的滤波电容

一、开关电源里主动PFC和被动PFC有什么区别

主动PFC特点:相对于被动PFC简单直观的外形,主动式PFC电路要复杂许多。主动式PFC电路是由电感线圈、滤波电容、开关管及控制IC等元件组成的一个升压电路,可以将开关电源输入电压提高、减少电流的电能损耗。主动式PFC可以达到较高的功率因数──通常可达98%以上,但由于电路较复杂、元件较多,所以开关电源成本也相对较高。

主动PFC电路由高频电感、开关管、电容以及控制IC等元件构成。电路的特点是构造复杂,但优点很多:功率因数高达0.99、低损耗和高可靠、输入电压可以从90V270V(宽幅输入)等,由于输出DC电压纹波很小,因此采用主动式PFC开关电源不需要采用很大容量的滤波电容。

主动PFC四大特点

1、主动式PFC设计复杂,成本较高。

2、主动式PFC比被动式PFC性能要好,更加节能。

3、主动式PFC的功率因数最高能超过99%

4、主动式PFC能适应更高的电压范围。

二、被动PFC特点:首先看下被动PFC和主动PFC在设计上有什么区别,被动式PFC一般是一个体积较大的电感,开关电源内部是铜线缠绕硅钢片以绝缘胶纸包覆,外形和小变压器非常相似。被动式PFC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的功率因数只能达到0.60.75,一般放置在高压滤波电容附近。被动PFC方案简单的结构也形成了其最大的特点——低成本。被动式PFC通常为一块体积较大的电感,其内部由多块硅钢片外部缠绕铜线而组成。功率因数不是很高,只能达到0.7~0.8,因此其开关电源效率也比较低,发热量也比较大。被动式PFC也并非一无是处,其结构简单,稳定性上表现好,比较适合中低端开关电源。希望你根据个人的实际情况选择!