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什么是功率因数校正(PFC)?其作用是什么?

什么是功率因数校正(PFC)?其作用是什么?

2020-11-10 19:13

功率因数校正(power factor correction)简称PFC,主要为改善电源供应器输入端有效功率与视在功率的比值,是开关模式电源中常见的电路之一。 一般不含 PFC 线路的机型,其输入端的功率因数只有 0.4~0.6,而具有主动式 PFC 线路则可以达 0.95 以上,其相关式如下:

视在功率 = 输入电压 x 输入电流(VA)

有效功率 = 输入电压 x 输入电流 x 功率因子(W)

以环保的层面看:电力公司发电厂必须产生大于视在功率的电能,其发电机组才可以稳定供给市场电能需求,而电能的实际使用则是有效功率。如果功率因数为0.5,表示发电机组发出大于 2VA 电力,才能安全供给电能 1W 的需求,其能源运作效益差。反之,若功率因数改善为 0.95,则电力公司发电机组只要发出大于1.06VA 电力,供给电能 1W 的需求便无问题,能源的运作效益较佳。

功率因数校正一般分为被动功率因数校正(无源功率因数校正、passive PFC)、主动功率因数校正(有源功率因数校正、active PFC)

有无功率因数校正功能的波形图

被动功率因数校正

最简单降低谐波电流的方式是使用只含有被动(无源)元件的滤波器,此作法称为被动功率因数校正或无源功率因数校正(passive PFC)。

被动式功率因数校正的校正效果,可以通过电感器电容器组合电路校正,其功率因数在0.7至0.8之间,或者是通过填谷式电路的方式,其功率因数可以在0.9左右或更高一些。但效果仍不如主动功率因数校正,产生的热量较主动式功率因数校正的要大些。

主动功率因数校正

主动功率因数校正或有源功率因数校正(active PFC)是指可调整负载的输入电流,改善功率因数的电力电子系统,其主要目的是使输入电流接近纯电阻式负载的电流,使其视在功率等于有功功率。理想状态下其电压和电流相位相同,而其产生或消耗的无功功率为0,使电源端可以最有效率的传递能量给负载。而我们公司所销售的台湾明纬开关电源有机壳型(RSP)、导轨型(NDR、SDR)等多种机型都具有PFC功能。

带有功率因数校正功能PFC的开关电源

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