電容性負載功率因數(shù)校正
2024-01-04
功率因數(shù)校正電路（PFC），能夠?qū)⒒冸娏餍Ｕ秊檎译娏?，并使之與電壓同相位，從而使功率因數(shù)接近于1。最終目的就是使得電源的電流負載相當于一個簡單的電阻負載，這將使得配電系統(tǒng)運行起來更有效率并減少電能損耗。功率因數(shù)校正分無源功率因數(shù)校正和有源功率因數(shù)校正兩種。 雖然無源校正電路得到的功率因數(shù)不如有源功率因數(shù)校正電路高，但因電路簡單（由大容量的電感、電容組成）仍然可以使功率因數(shù)提高到0.7~0.8，因而在中小功率電源中被廣泛采用。 有源校正電路是在橋式整流器與輸出電容濾波器之間加入一個功率變換電路，使功率因數(shù)接近1。有源功率因數(shù)校正電路工作于高頻開關(guān)狀態(tài)，體積小、重量輕，比無源功率因數(shù)校正電路效率高，只是電路略為復雜。因此有源校正電路自上世紀90年代面世以來，不斷的加以改進和創(chuàng)新，在中大功率的應用中被廣泛使用。 無PFC功能和有PFC功能的輸入電流相位波形的區(qū)別，無PFC功能的電流波形就是尖峰狀，脈沖很高，輻射和干擾非常大；帶PFC功能的電流波形幾乎接近正弦波，圓滑且幅值也低，這就是需要有源功率因數(shù)校正電路才能實現(xiàn)的完美波形。 常用有源功率因數(shù)校正電路分為連續(xù)電流CCM模式控制型與非連續(xù)電流DCM模式控制型兩類。 DCM非連續(xù)模式比較簡單，二極管可以用硅功率二極管，成本低，一般采用峰值電流控制方案，缺點是同等功率輸出時，開關(guān)管的峰值電流偏低，電流的電流RMS值偏大，導通損耗稍大一些，適合于成本要求高，功率小的應用中。非連續(xù)電流(DCM)模式控制型有正激型（Forward）、反激型（Fly back）之分。 CCM連續(xù)模式控制復雜一些，一般采用平均電流之類的控制方案較多，二極管要求使用超快恢的二極管之類，成本高一些，同等輸出功率時，開關(guān)管電流峰值小，電流RMS值小，導通損耗稍小一些，EMI指標高，適合于中大功率的應用中。連續(xù)電流(CCM)模式控制型主要有升壓型（Boost）、降壓型（Buck）、升降壓型（Buck-Boost）之分。 |
