PFC电源与开关电源的区别是什么.doc
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1、PFC电源与开关电源的区别是什么本文主要是关于PFC电源与开关电源的相关介绍,并着重对PFC电源与开关电源的不同之处进行了详尽的阐述。PFC电源PFC的英文全称为“Power Factor Correction”,意思是“功率因数校正”,功率因数指的是有效功率与总耗电量(视在功率)之间的关系,也就是有效功率除以总耗电量(视在功率)的比值。 基本上功率因数可以衡量电力被有效利用的程度,当功率因数值越大,代表其电力利用率越高。功率因数是用来衡量用电设备用电效率的参数,低功率因数代表低电力效能。为了提高用电设备功率因数的技术就称为功率因数校正。计算机开关电源是一种电容输入型电路,其电流和电压之间的相
2、位差会造成交换功率的损失,此时便需要PFC电路提高功率因数。目前的PFC有两种,一种为被动式PFC(也称无源PFC)和主动式PFC(也称有源式PFC)。被动式PFC被动式PFC一般分“电感补偿式”和“填谷电路式(Valley Fill Circuit)”“电感补偿式”是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,“电感补偿式”包括静音式和非静音式。“电感补偿式”的功率因数只能达到0.70.8,它一般在高压滤波电容附近。“填谷电路式”属于一种新型无源功率因数校正电路,其特点是利用整流桥后面的填谷电路来大幅度增加整流管的导通角,通过填平谷点,使输入电流从尖峰脉冲变为接近于正弦波的波形,
3、将功率因数提高到0.9左右,显著降低总谐波失真。与传统的电感式无源功率因数校正电路相比,其优点是电路简单,功率因数补偿效果显著,并且在输入电路中不需要使用体积大重量沉的大电感器。主动式PFC而主动式PFC则由电感电容及电子元器件组成,体积小、通过专用IC去调整电流的波形,对电流电压间的相位差进行补偿。主动式PFC可以达到较高的功率因数通常可达98%以上,但成本也相对较高。此外,主动式PFC还可用作辅助电源,因此在使用主动式PFC电路中,往往不需要待机变压器,而且主动式PFC输出直流电压的纹波很小,这种电源不必采用很大容量的滤波电容。PFC相关专业术语: 11.corrector, power
4、factor (PFC)功率因数修正器2.power-factor corrector (PFC)功率因数修正器3.power factor control (PFC)功率因数控制交过电费的人都知道,同样是使用电网中的电能,为什么工业用电和居民用电的价格却不尽相同呢?大多数人也许会给出这样一个答案:“工业用电是要创造价值,进行商业盈利的;其次就是工业设备污染环境比较多;再次就是工业用电的传输成本高。”这个答案说明了一些问题,但是如果您具备专业知识,或者通过前面的学习,了解了什么是功率因数,那么您肯定能给出更专业的答案:“工业中使用的用电设备多为电感或电容性设备,其功率因数相对居民用电设备的功率
5、因数较低,造成了电网中无功功率较高,电力公司需要多发电来维持这个无功功率,浪费了这部分的电能,所以工业用电用户就需要为这部分浪费的电能买单。”那么我们有什么方法来降低无功功率,或者说如何把功率因数提升到最佳值呢?伟大的科学家们已经帮我们研究出了解决办法:功率因数校正。提高用电设备功率因数,使其接近1的技术就称为功率因数校正。下面让我们看看供电公司和工业用电用户都是怎么样做的吧。l 供电公司的功率因数校正方法对于供电方,最简单的方法就是提升送电电压,也可以在各个中央变电站、输送网络中,添加功率因数校正设备,提升整个电网本身的功率因数,减少输送损耗,如图2所示。l 工业用电用户的功率因数校正方法对
6、于工业用电的使用方,可以在低功率因数负载电路中,增加功率因数校正设备,或者使用高功率因数的负载,如图3所示。开关电源开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术也在不断地创新。目前,开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备,是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。主要用途开关电源产品广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、LED照明、工控设备、通讯设备、电力设备、仪器仪表、医疗设备、半导体制冷制热、空
7、气净化器,电子冰箱,液晶显示器,LED灯具,通讯设备,视听产品,安防监控,LED灯带,电脑机箱,数码产品和仪器类等领域。主要类型现代开关电源有两种:一种是直流开关电源;另一种是交流开关电源。直流DC/DC转换器按输入与输出之间是否有电气隔离可以分为两类:一类是有隔离的称为隔离式DC/DC转换器;另一类是没有隔离的称为非隔离 式DC/DC转换器。隔离式DC/DC转换器也可以按有源功率器件的个数来分类。单管的DC/DC转换器有正激式(Forward)和反激式(Flyback)两种。双管DC/DC转换器 有双管正激式(DoubleTransistor Forward Converter),双管反激式
8、(Double Transistr Flyback Converter)、推挽式(Push-Pull Converter) 和半桥式(Half-Bridge Converter)四种。四管DC/DC转换器就是全桥DC/DC转换器(Full-Bridge Converter)。非隔离式DC/DC转换器,按有源功率器件的个数,可以分为单管、双管和四管三类。单管DC/DC转换器共有六种,即降压式(Buck)DC/DC转换器 ,升压式(Boost)DC/DC转换器、升压降压式(Buck Boost)DC/DC转换器、Cuk DC/DC转换器、Zeta DC/DC转换器和SEPIC DC/DC转换器。在
9、这六种 单管DC/DC转换器中,Buck和Boost式DC/DC转换器是基本的,Buck-Boost、Cuk、Zeta、SEPIC式DC/DC转换器是从中派生出来的。双管DC/DC转换 器有双管串接的升压式(Buck-Boost)DC/DC转换器。四管DC/DC转换器常用的是全桥DC/DC转换器(Full-Bridge Converter)。隔离式DC/DC转换器在实现输出与输入电气隔离时,通常采用变压器来实现,由于变压器具有变压的功能,所以有利于扩大转换器的输出应用 范围,也便于实现不同电压的多路输出,或相同电压的多种输出。在功率开关管的电压和电流定额相同时,转换器的输出功率通常与所用开关管
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