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功率因数校正( PFC)电路

时间:2011-12-16 点击:27

早期的大多数液晶彩电的开关电源输入电路普遍都采用带有大容量滤波电容器的全桥整流变换电路,而没有加PFC电路。这种电路的缺点是:开关电源输入级整流和大滤波电容产生的严重谐波电流危害电网正常工作,使输电线上的损耗增加,功率因数较低,浪费电能。加入PFC电路,可以通过适当的控制电路,不断调节输入电流波形,使其逼近正弦波,并与输入电网电压保持同相,因此,可使功率因数大大提高,减小了电网负荷,提高了输出功率,并明显降低了开关电源对电网的影响。为提高负载功率因数,往往采取补偿措施。最简单的方法是在电感负载两端并联电容器,这种方法称为并联补偿。PFC方案完全不同于传统的“功率因数补偿”,它是针对非正弦电流波形而采取的提高线路功率因数,迫使AC线路电流追踪电压波形的瞬时变化轨迹,并使电流与电压保持同相位,使系统呈纯电阻性的技术措施。长期以来,开关型电源都是采用桥式整流和大容量电容滤波电路来实现AC/DC变换的。由于滤波电容的充、放电作用,在其两端的直流电压出现略呈锯齿波的纹波。滤波电容上电压的最小值与其最大值(纹波峰值)相差并不多。根据桥  ,式整流二极管的单向导电性,只有在AC线路电压瞬时值高于滤波电容上的电压时,整流二极管才会因正向偏置而导通;而当AC输入电压瞬时值低于滤波电容上的电压时,整流二极管因反向偏置而截止。也就是说,在AC线路电压的每个半周期内,只是在其峰值附近,二极管才会导通(导通角约为70。)。虽然AC输入电压仍大体保持正弦波波形,但AC输入电流却呈高幅值的尖峰脉冲,这种严重失真的电流波形含有大量的谐波成分,引起线路功率因数严重下降。为提高线路功率因数,抑制电流波形失真,必须采用PFC措施。PFC分无源和有源两种类型,目前流行的是有源PFC技术。有源PFC电路一般由一片功率控制IC为核心构成,它被置于桥式整流器和一只高压输出电容之间,也称作有源PFC变换器。有源PFC变换器一般采用升压形式,主要是在输出功率一定时,有较小的输出电流,从而可减小输出电容器的容量和体积,同时也可减小升压电感元件的绕组线径。

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