PFC開(kāi)關(guān)電源性能特點(diǎn)
在上世紀(jì)80年代起,用電器具大量的采用效率高的開(kāi)關(guān)電源,由于開(kāi)關(guān)電源都是在整流后用一個(gè)大容量的濾波電容,使該用電器具的負(fù)載特性呈現(xiàn)容性,這就造成了交流220V在對(duì)該用電器具供電時(shí),由于濾波電容的充、放電作用,在其兩端的直流電壓出現(xiàn)略呈鋸齒波的紋波。濾波電容上電壓的最小值遠(yuǎn)非為零,與其最大值(紋波峰值)相差并不多。根據(jù)整流二極管的單向?qū)щ娦裕挥性贏C線路電壓瞬時(shí)值高于濾波電容上的電壓時(shí),整流二極管才會(huì)因正向偏置而導(dǎo)通,而當(dāng)AC輸入電壓瞬時(shí)值低于濾波電容上的電壓時(shí),整流二極管因反向偏置而截止。也就是說(shuō),在AC線路電壓的每個(gè)半周期內(nèi),只是在其峰值附近,二極管才會(huì)導(dǎo)通。雖然AC輸入電壓仍大體保持正弦波波形,但AC輸入電流卻呈高幅值的尖峰脈沖,這種嚴(yán)重失真的電流波形含有大量的諧波成份,引起線路功率因數(shù)嚴(yán)重下降。
PFC有兩種,一種是無(wú)源PFC(也稱被動(dòng)式PFC),一種是有源PFC(也稱主動(dòng)式PFC)。無(wú)源PFC一般采用電感補(bǔ)償方法使交流輸入的基波電流與電壓之間相位差減小來(lái)提高功率因數(shù),但無(wú)源PFC的功率因數(shù)不是很高,只能達(dá)到0.7~0.8;有源PFC由電感電容及電子元器件組成,體積小,可以達(dá)到很高的功率因數(shù),但成本要高出無(wú)源PFC一些。有源PFC電路中往往采用高集成度的IC,采用有源PFC電路的PC電源,至少具有以下特點(diǎn):
1電源模塊輸入電壓可以從90V到270V。
2 輸出不隨輸入電壓波動(dòng)變化,因此可獲得高度穩(wěn)定的輸出電壓。
3高于0.99的線路功率因數(shù),并具有低損耗和高可靠等優(yōu)點(diǎn);
4 IC的PFC還可用作輔助電源,因此在使用有源PFC電路中,往往不需要待機(jī)變壓器。
5 有源PFC輸出DC電壓紋波很小,且呈100Hz/120Hz(工頻2倍)的正弦波,因此采用有源PFC的電源不需要采用很大容量的濾波電容。