原理详解 (pfc电路工作原理详解)


PFC电路工作原理详解

一、引言

随着电子技术的发展,功率因数校正(PFC)电路在电力电子领域的应用越来越广泛。
PFC电路的主要功能是改善电力系统的功率因数,提高电力系统的效率,降低电网的谐波污染。
本文将详细介绍PFC电路的工作原理,帮助读者更好地理解其工作原理和应用。

二、PFC电路的基本原理

功率因数(Power Factor)是描述电力系统中有功功率与视在功率的比值。
理想情况下,功率因数应为1,表示电源提供的电能完全转化为有用功。
在实际应用中,由于电机、灯具、家用电器等负载设备的存在,会使电力系统的功率因数降低,导致能源浪费和电网污染。

PFC电路的主要作用是提高电力系统的功率因数,其基本原理是通过提高负载的功率因数,使电力系统的输入电流接近正弦波,降低电网的谐波污染。
PFC电路主要包括被动式PFC电路和主动式PFC电路两种类型。

三、被动式PFC电路工作原理

被动式PFC电路主要由电感、电容等无源元件组成,其工作原理是利用电感器的储能作用,将输入电流的波形进行整形,使其更接近正弦波。
当输入电压高于负载电压时,电感器储存能量;当输入电压低于负载电压时,电感器释放能量,以减小负载电流的波动,从而改善功率因数。

被动式PFC电路的功率因数校正效果有限,其输入电流波形改善程度较低,且无法实现高精度的功率因数校正。
因此,在现代电力电子设备中,主动式PFC电路得到了广泛应用。

四、主动式PFC电路工作原理

主动式PFC电路主要由PWM控制器、驱动器、功率开关管和电感器等元件组成。
其工作原理是通过PWM控制器实时调整功率开关管的开关状态,控制电感器的储能和释放过程,使输入电流的波形与输入电压的波形尽可能接近,从而提高功率因数。

主动式PFC电路的工作原理可以分为以下几个步骤:

1. 采样:通过采样电路对输入电压和输入电流进行实时采样。
2. 比较:将采样得到的输入电压与参考波形进行比较,得到误差信号。
3. 控制:PWM控制器根据误差信号生成PWM波,控制功率开关管的开关状态。
4. 整形:通过驱动器驱动功率开关管,控制电感器的储能和释放过程,使输入电流的波形接近正弦波。

主动式PFC电路的优点是可以实现高精度的功率因数校正,使输入电流波形接近正弦波,降低电网的谐波污染。
主动式PFC电路还可以实现电源的快速响应和稳压功能。

五、PFC电路的应用

PFC电路广泛应用于各种电力电子设备中,如变频器、UPS电源、照明设备、家电等。
通过PFC电路的应用,可以提高电力系统的功率因数,降低电网的谐波污染,提高电力系统的效率。
PFC电路还可以实现电源的快速响应和稳压功能,提高电力电子设备的工作性能和稳定性。

六、结论

本文详细介绍了PFC电路的工作原理,包括被动式PFC电路和主动式PFC电路的工作原理。
通过了解PFC电路的工作原理,我们可以更好地理解其在电力电子领域的应用。
随着电力电子技术的发展,PFC电路将在更多领域得到广泛应用,提高电力系统的效率和稳定性。


PFC电路的工作原理?

pfc线路在于使AC电流跟随AC电压的变化,一个是相位因素,另一个是波形畸变因素,而PFC线路通过线圈可提高功率因数。PFC本身是有功率损耗的,PFC只是把功率因素提高而不是功率,这样使电流电压同相位,同时也减少电流谐波分量.主要是对电网以及用电设备减小电流过冲,同时有功功率的比重得到提高(虽然视在功率有所减小),这样电能的利用率得以提高,也可以说效率提高了这里讲的比较详细,你看看吧!希望能够帮到你!

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。

PFC电源的工作原理是什么?

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,简称为PFC,等于“视在功率乘以功率因素”,即:功率因素=实际功率/视在功率。 功率因素:功率因数表征着电脑电源输出有功功率的能力。 功率是能量的传输率的度量,在直流电路中它是电压V和电流A和乘积。 在交流系统里则要复杂些:即有部分交流电流在负载里循环不传输电能,它称为电抗电流或谐波电流,它使视在功率( 电压Volt乘电流Amps)大于实际功率。 视在功率和实际功率的不等引出了功率因素,功率因素等于实际功率与视在功率的比值。 视在功率:即交流电压和交流电流的乘积,用公式表示为:S=UI。 上式中,S是额定输出功率,单位是VA(伏安),U是额定输出电压,单位是V, 如220V、380V等;I是额定输出电流,单位是A。 视在功率包括两部分:有功功率(P)和无功功率(Q),有功功率是指直接做功的部分。 比如使灯发亮,使电机转动,使电子电路工作等。 因为这个功率做功后都变成了热量,可以直接被人们感觉到,所以有些人就产生一个错觉,即把有功功率当成了视在功率,孰不知有功功率只是视在功率的一部分,用式表示:P=SCOS0θ=UICOSθ =UI·F 上式中,P是有功功率,单位是W(瓦),F=COSθ 被称为功率因数,而θ是在非线性负载时电压电流不同相时的相位差。 无功功率是储藏在电路中但不直接做功的那部分功率,用式表示:Q=Ssinθ=UIsinθ。 上式中,Q为无功功率,单位是var(乏)。 对于计算机和其它一切靠直流电压工作的电子电路,离开无功功率是根本无法工作的。 一般用户都认为计算机之类的设备只需要有功功率,而不需要无功功率。 既然无功功率不做功,要它何用!于是他们当然就认为功率因数为1的电源最好。 因为它能给出最大输出功率。 然而,实际情况并非如此。 假如有一台计算机,当交流市电输入后进行整流,就得到脉动直流电压,若不将脉动电压进行任何工,就直接提供给计算机电路,毫无疑问,电路根本无法正常工作。 虽然这时计算机的功率因数接近于1,可这又有何用呢。 为了让计算机电路能正常工作,必须向其提供平滑了的直流电压。 这个“平滑”工作必须由接在计算机电源整流器后面的滤波电容器C来完成。 这个滤波器就像一个水库,电容器里面必须储存足够数量的电荷,在整流半波之间的空白时,使电路上的工作电压仍不间断,能保持正常电平。 换句话说,即使在两个脉动半波之间无输入电能时,UC的电压电平也无显著的变化,这个功能是靠电容器内的储能来实现的,储存在电容器内的这部分能量就是无功功率。 所以说,计算机是靠无功功率的支持,才能保证电路正确运用有功功率实现正常运行的。 因此可以说,计算机不但需要有功功率,也需要无功功率,两者缺一不可。


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