PFC開關(guān)電源性能特點
在上世紀80年代起,用電器具大量的采用效率高的開關(guān)電源,由于開關(guān)電源都是在整流后用一個大容量的濾波電容,使該用電器具的負載特性呈現(xiàn)容性,這就造成了交流220V在對該用電器具供電時,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?,只有在AC線路電壓瞬時值高于濾波電容上的電壓時,整流二極管才會因正向偏置而導(dǎo)通,而當(dāng)AC輸入電壓瞬時值低于濾波電容上的電壓時,整流二極管因反向偏置而截止。也就是說,在AC線路電壓的每個半周期內(nèi),只是在其峰值附近,二極管才會導(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)嚴重下降。
PFC有兩種,一種是無源PFC(也稱被動式PFC),一種是有源PFC(也稱主動式PFC)。無源PFC一般采用電感補償方法使交流輸入的基波電流與電壓之間相位差減小來提高功率因數(shù),但無源PFC的功率因數(shù)不是很高,只能達到0.7~0.8;有源PFC由電感電容及電子元器件組成,體積小,可以達到很高的功率因數(shù),但成本要高出無源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:
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;
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。