PFC電源與開關(guān)電源的區(qū)別,這篇文章終于講清楚了!
計(jì)算機(jī)開關(guān)電源是一種電容輸入型電路,其電流和電壓之間的相位差會(huì)造成交換功率的損失,此時(shí)便需要PFC電路提高功率因數(shù)。目前的PFC有兩種,一種為被動(dòng)式PFC(也稱無源PFC)和主動(dòng)式PFC(也稱有源式PFC)。
被動(dòng)式PFC 02
被動(dòng)式PFC一般分“電感補(bǔ)償式”和“填谷電路式(Valley Fill Circuit)”
“填谷電路式”屬于一種新型無源功率因數(shù)校正電路,其特點(diǎn)是利用整流橋后面的填谷電路來大幅度增加整流管的導(dǎo)通角,通過填平谷點(diǎn),使輸入電流從尖峰脈沖變?yōu)榻咏谡也ǖ牟ㄐ危瑢⒐β室驍?shù)提高到0.9左右,顯著降低總諧波失真。與傳統(tǒng)的電感式無源功率因數(shù)校正電路相比,其優(yōu)點(diǎn)是電路簡單,功率因數(shù)補(bǔ)償效果顯著,并且在輸入電路中不需要使用體積大重量沉的大電感器。
PFC相關(guān)專業(yè)術(shù)語:[1]
功率因數(shù)修正器
功率因數(shù)修正器
功率因數(shù)控制
大多數(shù)人也許會(huì)給出這樣一個(gè)答案:“工業(yè)用電是要?jiǎng)?chuàng)造價(jià)值,進(jìn)行商業(yè)盈利的;其次就是工業(yè)設(shè)備污染環(huán)境比較多;再次就是工業(yè)用電的傳輸成本高?!边@個(gè)答案說明了一些問題,但是如果您具備專業(yè)知識(shí),或者通過前面的學(xué)習(xí),了解了什么是功率因數(shù),那么您肯定能給出更專業(yè)的答案:“工業(yè)中使用的用電設(shè)備多為電感或電容性設(shè)備,其功率因數(shù)相對居民用電設(shè)備的功率因數(shù)較低,造成了電網(wǎng)中無功功率較高,電力公司需要多發(fā)電來維持這個(gè)無功功率,浪費(fèi)了這部分的電能,所以工業(yè)用電用戶就需要為這部分浪費(fèi)的電能買單?!?/p>
下面讓我們看看供電公司和工業(yè)用電用戶都是怎么樣做的吧。
對于供電方,最簡單的方法就是提升送電電壓,也可以在各個(gè)中央變電站、輸送網(wǎng)絡(luò)中,添加功率因數(shù)校正設(shè)備,提升整個(gè)電網(wǎng)本身的功率因數(shù),減少輸送損耗,如圖2所示。
對于工業(yè)用電的使用方,可以在低功率因數(shù)負(fù)載電路中,增加功率因數(shù)校正設(shè)備,或者使用高功率因數(shù)的負(fù)載,如圖3所示。
開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù),控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時(shí)間比率,維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源,開關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制IC和MOSFET構(gòu)成。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新,使得開關(guān)電源技術(shù)也在不斷地創(chuàng)新。目前,開關(guān)電源以小型、輕量和高效率的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用幾乎所有的電子設(shè)備,是當(dāng)今電子信息產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展不可缺少的一種電源方式。
開關(guān)電源產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化控制、軍工設(shè)備、科研設(shè)備、LED照明、工控設(shè)備、通訊設(shè)備、電力設(shè)備、儀器儀表、醫(yī)療設(shè)備、半導(dǎo)體制冷制熱、空氣凈化器,電子冰箱,液晶顯示器,LED燈具,通訊設(shè)備,視聽產(chǎn)品,安防監(jiān)控,LED燈帶,電腦機(jī)箱,數(shù)碼產(chǎn)品和儀器類等領(lǐng)域。
現(xiàn)代開關(guān)電源有兩種:一種是直流開關(guān)電源;另一種是交流開關(guān)電源。
直流DC/DC轉(zhuǎn)換器按輸入與輸出之間是否有電氣隔離可以分為兩類:一類是有隔離的稱為隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器;另一類是沒有隔離的稱為非隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器。
非隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器,按有源功率器件的個(gè)數(shù),可以分為單管、雙管和四管三類。
隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器在實(shí)現(xiàn)輸出與輸入電氣隔離時(shí),通常采用變壓器來實(shí)現(xiàn),由于變壓器具有變壓的功能,所以有利于擴(kuò)大轉(zhuǎn)換器的輸出應(yīng)用 范圍,也便于實(shí)現(xiàn)不同電壓的多路輸出,或相同電壓的多種輸出。
非隔離式轉(zhuǎn)換器與隔離式轉(zhuǎn)換器的組合,可以得到單個(gè)轉(zhuǎn)換器所不具備的一些特性。
DC/DC轉(zhuǎn)換器也可以分為自激式和他控式。借助轉(zhuǎn)換器本身的正反饋信號(hào)實(shí)現(xiàn)開關(guān)管自持周期性開關(guān)的轉(zhuǎn)換器,叫做自激式轉(zhuǎn)換器,如洛耶爾 (Royer)轉(zhuǎn)換器就是一種典型的推挽自激式轉(zhuǎn)換器。他控式DC/DC轉(zhuǎn)換器中的開關(guān)器件控制信號(hào),是由外部專門的控制電路產(chǎn)生的。
硬開關(guān)DC/DC轉(zhuǎn)換器的開關(guān)器件是在承受電壓或流過電流的情況下,開通或關(guān)斷電路的,因此在開通或關(guān)斷過程中將會(huì)產(chǎn)生較大的交疊損耗,即所謂的開關(guān)損耗(Switching loss)。當(dāng)轉(zhuǎn)換器的工作狀態(tài)一定時(shí)開關(guān)損耗也是一定的,而且開關(guān)頻率越高,開關(guān)損耗越大,同時(shí)在開關(guān)過程中還會(huì)激起電路分布電感和寄生 電容的振蕩,帶來附加損耗,因此,硬開關(guān)DC/DC轉(zhuǎn)換器的開關(guān)頻率不能太高。軟開關(guān)DC/DC轉(zhuǎn)換器的開關(guān)管,在開通或關(guān)斷過程中,或是加于其上的電壓為零,即零電壓開關(guān)(Zero-Voltage-Switching,ZVS),或是通過開關(guān)管的電流為零,即零電流開關(guān)(Zero-Current·Switching,ZCS)。這種軟開關(guān)方式可以顯著地減小開關(guān)損耗,以及開關(guān)過程中激起的振蕩,使開關(guān)頻率可以大幅度提高,為轉(zhuǎn)換器的小型化和模塊化創(chuàng)造了條件。
基本組成:
1、主電路
輸入濾波器:其作用是過濾電網(wǎng)存在的雜波及阻礙本機(jī)產(chǎn)生的雜波反饋回電網(wǎng)。
逆變:將整流后的直流電變?yōu)楦哳l交流電,這是高頻開關(guān)電源的核心部分。
2、控制電路
3、檢測電路
4、輔助電源
主要分類:
320W單組開關(guān)電源
邊開發(fā)開關(guān)變頻技術(shù),兩者相互促進(jìn)推動(dòng)著開關(guān)電源每年以超過兩位數(shù)字的增長率向著輕、小、薄、低噪聲、高可靠、抗干擾的方向發(fā)展。開關(guān)電源可分為AC/DC和DC/DC兩大類。
開關(guān)電源正在走向大眾化,微型化。開關(guān)電源將逐步取代變壓器在生活中的所有應(yīng)用,低功率微型開關(guān)電源的應(yīng)用要首先體現(xiàn)在,數(shù)顯表、智能電表、手機(jī)充電器等方面?,F(xiàn)階段國家在大力推廣智能電網(wǎng)建設(shè),對電能表的要求大幅提高,開關(guān)電源將逐步取代變壓器在電能表上面的應(yīng)用。
反轉(zhuǎn)式串聯(lián)開關(guān)電源與一般串聯(lián)式開關(guān)電源的區(qū)別是,這種反轉(zhuǎn)式串聯(lián)開關(guān)電源輸出的電壓是負(fù)電壓,正好與一般串聯(lián)式開關(guān)電源輸出的正電壓極性相反;并且由于儲(chǔ)能電感L只在開關(guān)K關(guān)斷時(shí)才向負(fù)載輸出電流,因此,在相同條件下,反轉(zhuǎn)式串聯(lián)開關(guān)電源輸出的電流比串聯(lián)式開關(guān)電源輸出的電流小一倍。
PFC電源與開關(guān)電源的區(qū)別是什么 04
在PFC開關(guān)電源當(dāng)中,開關(guān)穩(wěn)壓電源是非常重要的一個(gè)組成部分。PFC當(dāng)中的開關(guān)穩(wěn)壓電源功能和普通的開關(guān)穩(wěn)壓電源的區(qū)別并不巨大,只是在供電上有所區(qū)別。普通的開關(guān)穩(wěn)壓電源需要220V整流供電,而PFC穩(wěn)壓開關(guān)電源是由B+PFC供電。
1、電流波形是斷續(xù)的,其包絡(luò)線和電壓波形相同,并且包絡(luò)線和電壓波形相位同相。
3、從外供電總的看該用電系統(tǒng)做到了交流電壓和交流電流同相并且電壓波形和電流波形均符合正弦波形,既解決了功率因素補(bǔ)償問題,也解決電磁兼容(EMC)和電磁干擾(EMI)問題。
目前PFC開關(guān)電源部分,起到開關(guān)作用的斬波管(K)有兩種工作方式:
2、不連續(xù)導(dǎo)通模式(DCM):斬波開關(guān)管的工作頻率隨被斬波電壓的大小變化(每一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)“開”與“關(guān)”時(shí)間相等)。
功率因素校正開關(guān)電源中的PFC開關(guān)電源部分和PWM開關(guān)電源部分的激勵(lì)部分均由一塊集成電路完成,一塊IC可以完成設(shè)計(jì)。