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什么是pfc电路

发布时间:2023-01-16 14:34:05

1. 与单级PFC电路对立的PFC电路是什么PFC电路是双级PFC电路吗

pfc的英文全称为“power
factor
correction”,意思是“功率因数校正”,功率因数指专的是有效功率与总耗电量(视在功率)之间属的关系,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)。

2. 什么是PFC

PFC(Power Factor Correction)即功率因数校正,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。

功率就是表示物体做功快慢的物理量,物理学里功率P=功J/时间t,单位是瓦w,我们在媒体上常常看见的功率单位有kW、Ps、hp、bhp、whpmw等。

还有意大利以前用的cv,在这里边千瓦kW是国际标准单位,1kW=1000W,用1秒做完1000焦耳的功,其功率就是1kw。日常生活中,我们常常把功率俗称为马力,单位是匹,就像将扭矩称为扭力一样。

功率表示:

在汽车领域,最大的做功机器就是引擎,引擎的功率是由扭矩计算出来的,而计算的公式相当简单:功率(w)=2π×扭矩(Nm)×转速(rpm)/60,简化计算后成为:功率(W)=扭矩(Nm)×转速(rpm)/9.549。

由于英制与公制的不同,对马力的定义基本上就不一样。英制的马力(hp)定义为:一匹马于一分钟内将200磅(lb)重的物体拉动165英尺(ft),相乘之后等于33,000lb-ft/min;而公制的马力(PS)定义则为一匹马于一分钟内将75kg的物体拉动60米,相乘之后等于4500kg.g.m/min。

3. PFC电路的工作原理

PFC电路的工作原理是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。

自从用电器具从过去的感性负载(早期的电视机、收音机等的电源均采用电源变压器的感性器件)变成带整流及滤波电容器的容性负载后,其功率因素补偿的含义不仅是供电的电压和电流不同相位的问题,更为严重的是要解决因供电电流呈强脉冲状态而引起的电磁干扰(EMI)和电磁兼容(EMC)问题。

这就是在上世纪末发展起来的一项新技术(其背景源于开关电源的迅速发展和广泛应用)。其主要目的是解决因容性负载导致电流波形严重畸变而产生的电磁干扰(EMl)和电磁兼容(EMC)问题。

所以现代的PFC技术完全不同于过去的功率因数补偿技术,它是针对非正弦电流波形畸变而采取的,迫使交流线路电流追踪电压波形瞬时变化轨迹,并使电流和电压保持同相位,使系统呈纯电阻性技术(线路电流波形校正技术),这就是PFC(功率因数校正)。

(3)什么是pfc电路扩展阅读

在有滤波电容的整流电路中,供电电路的电压和电流波形完全不同,电流波形;在短时间内呈强脉冲状态,极管导通角小于1800(根据负载R和滤波电容C的时间常数而决定)。

该电路对于供电线路来说,由于在强电流脉冲的极短期间线路上会产生较大的压降(对于内阻较大的供电线路尤为显著)使供电线路的电压波形产生畸变,强脉冲的高次谐波对其它的用电器具产生较强的干扰。

为了抑止电流波形的畸变及提高功率因数,现代的功率较大(大于85W)具有开关电源(容性负载)的用电器具,必须采用PFC措施,PFC有;有源PFC和无源PFC两种方式。

不使用晶体管等有源器件组成的校正电路。一般由二极管、电阻、电容和电感等无源器件组成,向目前国内的电视机生产厂对过去设计的功率较大的电视机。

在整流桥堆和滤波电容之间加一只电感(适当选取电感量),利用电感上电流不能突变的特性来平滑电容充电强脉冲的波动,改善供电线路电流波形的畸变,并且在电感上电压超前电流的特性也补偿滤波电容电流超前电压的特性,使功率因数、电磁兼容和电磁干扰得以改善。

4. 什么是pfc电路

PFC就是“功率因数电路”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。

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。

5. PFC工作原理和控制方法

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。

6. pfc电路图及其原理

原理:

PFC电路的工作原理是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。这就是在上世纪末发展起来的一项新技术(其背景源于开关电源的迅速发展和广泛应用)。其主要目的是解决因容性负载导致电流波形严重畸变而产生的电磁干扰(EMl)和电磁兼容(EMC)问题。

电路图解析

为了维持整流二极管的导通,维护滤波电容的充电状态以及改善输入电流,因此PFC大部分都是采用升压的BOOST拓扑结构。因此,PFC输出电压高于交流输入端的峰值电压。例如,假设在理想条件下(无干扰),交流供电220V,其峰值为220V,故PFC电压要在220V以上,这样PFC能够始终从输入侧吸收电能,给滤波电容充电,维持整流二极管导通,解决整流二极管断续通断以及输出电流呈尖脉冲问题。

PFC电路中的MOS开关管导通,电感L储存能量,MOS开关管截止时,电感L电压左负右正,将导通时储存的能量通过升压二极管D1对滤波电容充电。由于电感L和电容C是串联的,电感L上的电流不能突变,这就对滤波电容C的浪涌电流起到了限制的作用。

7. 谁知道PFC电路

PFC的英文全称为“Power
Factor
Correction”,意思是“功率因数校正”
PFC就是通过升压方式把整流后的电压全部升压成高于交流电峰值电压的直流电,然后把电解电容放在升压后的电路里面滤波,避免电容对输入电压波形的处理,从而提高功率因数。
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。
编辑本段简介

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)。
编辑本段被动式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0.7~0.8,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。
编辑本段主动式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。

8. 电脑电源主动PFC是什么意思

PFC是电脑电源中的一个非常重要的参数,全称是电脑功率因素校正,简称为PFC。

计算机电源负责把交流电(AC)转成直流电(DC)为主机提供全部电力,因此其能源转换效率高低是一项非常重要的节能省电指标。电源的能源转换效率跟标称功率大小并无必然关系,它是电源在处理AC至DC变压过程中,能量的剩余比例,而此效率基本取决于电源内部的功率因素校正电路(PFC,Power Factor Correction)。

PFC主要有两种,一种叫主动式PFC,另一种叫被动式PFC。

  1. 主动式PFC,也称有源PFC。主动式PFC使用主动组件 [控制线路及功率型开关式组件(power sine conctor On/Off switch),基本运作原理为调整输入电流波型使其与输入电压波形尽可能相似,功率因素校正值可达近乎100%。此外主动式PFC有另一项重要附加价值,即电源供应器输入电压范围可扩增为90Vdc到264Vdc的全域电压,电源供应器不需要像以往一般需切换电压。相对地,因为其优异功能,主动式PFC价格也较高。另外消费者还要注意,一般而言很多被动式的设计,在115V的系统上是没有置入的,因为厂商只作230V的部分,所以需请在115V电压系统下的消费者,留意此问题,可能多花了钱却买到在115V下没有PFC作用的电源供应器。

  2. 被动式PFC,不论静音与否,他们都可以被称作无源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。静音型被动PFC相比非静音型被动PFC,无论是成本上还是制造工艺上要求都比较高。这里还要说明的是,PFC会产生噪声的原因。从原理上讲,我们在上面看到的部分结构上和电感类似,在对电流和电压补偿的过程中,始终进行着充放电的过程,因而产生了磁性,最终会和周边的金属元件产生震动进而发出噪音。静音型PFC相当于两个非静音型PFC的叠加,达到震动互相抵消的目的。但是,在消除噪音的手段中,安装是否得当也是对静音效果影响较大的因素。总体上来说,非静音型被动PFC与静音型被动PFC所能达到的效果大致相当,但都要低于主动式PFC的功因校正效果。

动式PFC优于被动式PFC,因此,选择节能型的电源必须首选采用主动式PFC电路设计的电源。

  1. 主动式PFC提升功率因素值至95%以上,被动式PFC约只能改善至75%。换句话说,主动式PFC比被动式PFC能节约更多的能源。

  2. 采用主动式PFC的电源供应器的重量,较用笨重组件的被动式PFC产品要轻巧许多,而产品走向轻薄小是未来3C市场必然趋势。

  3. 主动式PFC的优点:

校正效果远优于欧洲的 EN 谐波规范,即便未来规格更趋严格也都能符合规定。 随着IC零件需求增加,成本将随之降低。

较无原料短缺的风险。

较被动式专业的解决方案。

能以较低成本带来全域电压的高附加价值。

功率因素接近完美的100%,使电力利用率极佳化,对环保有益。

因应未来CPU发展趋势,输出瓦特数(电力)要求将越高,主动式PFC因成本不随输出瓦特数增加而上升,故拥有较好竞争力。

被动式PFC的缺点:

当欧洲EN的谐波规范越来越严格时,电感量产的质量需提升,而生产难度将提高。

沉重重量增加电源供应器在运输过程损坏的风险。

原料短缺的风险较高。

如电源内部结构固定的不正确,容易产生震动噪音。

当电源供应器输出超过300瓦以上,被动式PFC在材料成本及产品性能表现上将越不具竞争力。

PFC作为决定电源转换效率的重要因素,其主要分为主动PFC与被动PFC。前者带来的是更高的功率因数但成本也会有很大的增加,后者虽然价格低廉但功率因数也会有所下降。

主动PFC电路本身损耗的电能比起被动PFC电路更高,从而直接降低了电源的转换效率,因为有更多的电能并没有被实际负载利用上。PFC电路所调节的功率因数,是给电厂节省了电能,而并没有真正给用户节省。

9. 什么是PFC电路上怎么实现

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0.2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

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