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什么是功率因數(shù)校正(PFC)?其作用是什么?

2020-11-10 19:13

功率因數(shù)校正(power factor correction)簡稱PFC,主要為改善電源供應(yīng)器輸入端有效功率與視在功率的比值,是開關(guān)模式電源中常見的電路之一。 一般不含 PFC 線路的機(jī)型,其輸入端的功率因數(shù)只有 0.4~0.6,而具有主動(dòng)式 PFC 線路則可以達(dá) 0.95 以上,其相關(guān)式如下:

視在功率 = 輸入電壓 x 輸入電流(VA)

有效功率 = 輸入電壓 x 輸入電流 x 功率因子(W)

以環(huán)保的層面看:電力公司發(fā)電廠必須產(chǎn)生大于視在功率的電能,其發(fā)電機(jī)組才可以穩(wěn)定供給市場電能需求,而電能的實(shí)際使用則是有效功率。如果功率因數(shù)為0.5,表示發(fā)電機(jī)組發(fā)出大于 2VA 電力,才能安全供給電能 1W 的需求,其能源運(yùn)作效益差。反之,若功率因數(shù)改善為 0.95,則電力公司發(fā)電機(jī)組只要發(fā)出大于1.06VA 電力,供給電能 1W 的需求便無問題,能源的運(yùn)作效益較佳。

功率因數(shù)校正一般分為被動(dòng)功率因數(shù)校正(無源功率因數(shù)校正、passive PFC)、主動(dòng)功率因數(shù)校正(有源功率因數(shù)校正、active PFC)

有無功率因數(shù)校正功能的波形圖

被動(dòng)功率因數(shù)校正

最簡單降低諧波電流的方式是使用只含有被動(dòng)(無源)元件的濾波器,此作法稱為被動(dòng)功率因數(shù)校正或無源功率因數(shù)校正(passive PFC)。

被動(dòng)式功率因數(shù)校正的校正效果,可以通過電感器電容器組合電路校正,其功率因數(shù)在0.7至0.8之間,或者是通過填谷式電路的方式,其功率因數(shù)可以在0.9左右或更高一些。但效果仍不如主動(dòng)功率因數(shù)校正,產(chǎn)生的熱量較主動(dòng)式功率因數(shù)校正的要大些。

主動(dòng)功率因數(shù)校正

主動(dòng)功率因數(shù)校正或有源功率因數(shù)校正(active PFC)是指可調(diào)整負(fù)載的輸入電流,改善功率因數(shù)的電力電子系統(tǒng),其主要目的是使輸入電流接近純電阻式負(fù)載的電流,使其視在功率等于有功功率。理想狀態(tài)下其電壓和電流相位相同,而其產(chǎn)生或消耗的無功功率為0,使電源端可以最有效率的傳遞能量給負(fù)載。而我們公司所銷售的臺(tái)灣明緯開關(guān)電源有機(jī)殼型(RSP)、導(dǎo)軌型(NDR、SDR)等多種機(jī)型都具有PFC功能。

帶有功率因數(shù)校正功能PFC的開關(guān)電源

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