LT1248在PFC整流电路中的应用.Stamped
现代开关电源为什么要采用PFC技术
现代开关电源为什么要采用PFC技术开关电源效率高、适应电压范围宽、功率大已经被电器设备广泛的采用,但是它的负面作用随着大量的应用也逐步显现,这就是在开关电源电路中一般是采用整流后直接滤波的方式向后级电路提供直流供电,这种整流后直接滤波的方式造成的供电线路中电流波形的严重畸变而产生的危害已经到了不解决不行的地步了。
为什么会有这么严重的危害?我们下面用二极管半波整流电路为例加以解释;图1是半波二极管整流电路的四种不同的电路(由上至下);图1-1是二极管整流后只有一只负载电阻R;图1-2是二极管整流后只有一只滤波电容C;图1-3是二极管整流后只有一只负载电阻R和滤波电容C;图1-4是二极管整流后只有两只负载电阻R和滤波电容C。
图1-1:当交流市电加到整流二极管上时;交流电的正半周二极管导通经过负载电阻R形成电流;交流市电的每一个周期中(0°~360°)只有正半周(0°~180°)到来时整流二极管正偏导通,也就是在正弦波整流电路中;二极管的负载是阻性时,每一个正弦波的正半周二极管均导通;二极管的导通角为:180°,(图中阴影部分是电流波形)可以看出阻性负载的整流电路,二极管流过的电流其波形、相位和所加的市电电压波形、相位是相同的。
图1-2:当交流市电加到整流二极管上时;在第一个周期的0°~360°中由0°开始二极管开始导通施加于二极管上的电压瞬时值逐渐增大,随着导通角的增加,二极管的导通电流也逐渐加大,由于二极管的负载是一只滤波电容C,那么二极管流过电流对电容C充电,随着输入正弦波交流电角度的不断增加,输入电压的瞬时值不断增加,到达90°时,达到最大值(峰值:311V),并且电容C上的电压也达到最大值(311V),接着输入电压的瞬时值由正半周的90°~180°时,其瞬时值逐步下降,由于电容C在峰值时充电电压达到311V,此电压无法释放,始终维持在311V,此电压同时也加在整流二极管的输出端,这样在二极管输入端的电压不管在其它任何时候,(由0°~360°~720°......),二极管都不再导通。
提高电源转换效率的交错式PFC控制技术及应用
提高电源转换效率的交错式PFC控制技术及应用多年以来,多种创新型功率因数校正(PFC)技术不断问世。
采用升压拓扑结构的有源功率因数校正就是首批创新技术中的一种。
由于不再需要大体积的无源PFC解决方案,所以有源功率因数校正技术提高了功率密度。
另一个创新技术为转移模式PFC,该技术消除了PFC预调节器的升压二极管中的反向恢复电流,不但降低了转换器的开关损耗,而且还提高了系统效率。
用来增加功率密度并提高系统效率的PFC下一个创新技术为交错式PFC预调节器。
电源设计工程师设计交错式PFC转换器已有数年,但因缺少合适的控制器,所以对电源控制的设计必须非常谨慎。
为使交错式PFC设计变得更轻松,德州仪器(TI)开发出两款交错式PFC控制器:一款为针对平均电流模式预调节器的控制器(UCC28070),另一款为针对交错式转移模式PFC预调节器的控制器(UCC28060)。
本文将讨论如何利用交错式PFC及其控制技术来增加功率密度、提高系统效率并降低系统成本。
交错式PFC升压预调节器(图1)仅由两个PFC升压转换器组成,这两个升压转换器的工作相位相差180°,可降低由电感电流(IL1和IL2)引起的输入电流(IIN)。
由于电感高频纹波电流为反相,所以二者相互抵销,从而降低由升压电感电流引起的输入纹波电流。
电感纹波电流的消除允许电源设计工程师在减少由升压电感引起的输入纹波的同时并联升压PFC预调节器,这可以降低总的电感升压幅度和/或缩小EMI滤波器尺寸。
此外,与单级拓扑结构相比,交错式PFC预调节器的高频输出电容的均方根(RMS)电流(ICOUT)不到前者的50%。
高频升压电容的RMS电流的减少最多可以使升压电容数量下降25%。
请不要将升压电容数量与设计时所需的电容数量相混淆,转换器所需的电容数量一般由保持时间决定。
图1:交错式PFC升压预调节器仅由两个PFC升压转换器。
与单级预调节器相比,交错式PFC预调节器最多可以将设计所需的总电感能量降低50%。
PFC工作原理及PFC典型控制芯片工作机理及应用
PFC工作原理及PFC典型控制芯片工作机理及应用PFC(Power Factor Correction)是一种用于电源的技术,旨在改善电源输入电流与输入电压之间的相位差,提高电源的功率因素。
PFC 的工作原理主要基于两种电路:整流电路和滤波电路。
整流电路可以将交流电(AC)转换为直流电(DC)。
最常见的整流电路是整流桥电路,它由四个二极管组成,可以将交流输入电信号转换为脉冲信号,然后通过滤波电路将其转换为平滑的直流电。
滤波电路通常由电感和电容组成,用于过滤直流信号中的高频噪声,以获得干净的直流电。
电感可以通过电流的改变来抵消变化的电压,从而减小电源输入电流与输入电压之间的相位差。
电容则可以存储电荷,并在电流发生变化时提供稳定的电压。
PFC典型控制芯片的工作机理主要是通过对电源输入电流进行控制,使其与输入电压保持同相位,从而提高功率因素。
这些控制芯片通常采用反馈控制系统,通过采样输入电流和输入电压,计算出电压的相位差,并相应地调整电源电流。
这种反馈控制系统可以实现高效的功率因素校正。
在应用方面,PFC技术可以应用于各种电源系统,特别是需要高功率因素的电子设备,如计算机、电视、电冰箱等。
在这些设备中,PFC可以提高电源的效率、减少电能损耗,从而降低能源消耗并减少对电网的污染。
此外,采用PFC技术还可以提高电源的稳定性和可靠性,减少噪声和电磁干扰的产生。
这对于需要高质量电源的设备和系统尤为重要,如医疗设备、航空航天设备等。
总之,PFC的工作原理是改善电源输入电流与输入电压之间的相位差,提高电源的功率因素。
PFC典型控制芯片通过反馈控制系统实现电源输入电流的控制,并广泛应用于各种电子设备中,以提高效率、降低能源消耗并改善电源的稳定性和可靠性。
LT1248中文资料
LT1248中文资料引言LT1248是凌特公司推出的一款功能较强大的PFC(power factor correct)控制芯片。
该芯片采用DIP16封装,具有以下特点:(1)能够适应宽范围内的负载变化。
(2)采用平均电流控制方法。
(3)输出驱动电流峰值达1.5A。
(4)低静态工作电流、高开关噪声抑制。
(5)内部集成了多重的保护。
(6)特有同步信号处理能力。
LT1248在开关电源的前级输入预调制器和UPS整流侧PFC电路等AC-DC变换场合,能够很好的控制输入功率因数,减少对电网的干扰,有着很高的应用价值。
LT1248的内部结构和工作原理LT1248的内部结构如图1所示,按功能的不同大体分为三个部分,基本运算单元(含电压误差放大器、乘法器、电流放大器);图1 LT1248的内部结构图保护单元(含过压保护电路、过流保护电路、欠压保护电路、开机软启动电路和保护信号综合电路);功能实现单元(含PWM比较器、RS触发器、同步信号发生器、振荡器、图腾柱和7.5V基准输出等)。
基本运算单元LT1248的11脚检测到的输出电压反馈信号与内部7.5V给定电压相减,经电压调节器后,与6脚检测到的输入电压反馈信号相乘,得到输入电流给定指令,再与4脚检测到的输入电流反馈相减,经电流调节器,形成控制量,该控制量与三角波比较,生成占空比可调的PWM驱动脉冲,驱动电路中的开关管的通断,最终实现APFC控制的目的。
常见的输入电流给定信号与输入电流反馈信号的比较策略有三种:峰值电流比较、滞环电流比较和平均电流比较。
前两种比较策略所用的器件较少,但是容易受噪声的干扰,使系统控制精度降低。
LT1248采用的是平均电流比较的策略,很好的提高了控制的精度。
同时,LT1248采用的是电压电流双环控制的方法,电压环的输出成为电流环的给定,这样即保证了输出电压的恒定,又保证了输入电流与输入电压的同相位,同时也提高了系统控制动态特性。
保护单元LT1248除了可以完成基本的驱动开关管功能之外,还集成了完善的过压、过流保护和欠压封锁等功能。
丹东华奥电子有限公司LD1248超灵敏霍尔效应全极性开关IC说明书
丹东华奥电子有限公司简介LD1248是一款具有数字锁存输出的超灵敏霍尔效应全极性开关IC ,主要设计用于电池供电的手持式设备。
特殊的CMOS 工艺用于低电压和低功耗要求。
斩波稳定放大器提高了磁性开关点的稳定性。
电路设计提供了内部控制的时钟机制,以对霍尔传感器和模拟信号处理电路的电源进行循环。
这用于将电路的高电流消耗部分置于“休眠”模式。
该内部逻辑会定期将设备“唤醒”,并根据预定义的阈值评估霍尔传感器的磁通量。
如果磁通密度高于或低于B OP /B RP 阈值,则驱动输出晶体管相应地改变状态。
在“休眠”周期中,输出晶体管被锁定在其先前状态。
该设计已针对需要延长电池供电系统使用寿命的应用中的服务进行了优化。
IC 的开关行为是全极性的,无论北极还是南极,足够的强度都会打开输出。
如果磁通密度大于工作点(B OP ),则输出将打开;否则,输出将打开。
如果小于释放点(B RP ),则输出将关闭。
LD1248采用TO-92S ,SOT23-3L 封装,针对大多数应用进行了优化。
特点●片上霍尔效应传感器●微功率运行●电源电压2.5~5.5V ●磁铁的两极都可以开关运行t ●斩波稳定放大器级●出色的温度稳定性●数字输出信号●内置上拉电阻应用●固态开关●手持无线手机唤醒开关●磁铁接近传感器,用于低占空比应用中的磁簧开关变换●电池供电设备的盖关闭传感器全极霍尔效应开关电路TO-92SSOT23-3L(前视图)(顶视图)管脚定义磁参数典型测试条件:Vcc=3V和TA=25℃,除非另外说明。
绝对最大值(TA=25°C,注1)注1:大于“绝对最大额定值”中列出的压力可能会导致设备永久损坏。
这些仅是额定数值,并不暗示在这些或任何其他条件(超出“推荐工作条件”中指示的条件)下设备的功能运行。
长时间暴露于“绝对最大额定值”可能会影响设备的可靠性。
注2:电子半导体产品对静电放电(ESD)敏感。
使用半导体产品时,请始终遵守静电释放控制程序。
无桥PFC变换器断续电流工作模式下的轨迹控制技术
无桥PFC变换器断续电流工作模式下的轨迹控制技术无桥PFC变换器是一种常用的电力因数校正(Power Factor Correction, PFC)技术,其主要用于改善电力系统的功率因数,提高电能利用效率。
而在无桥PFC变换器的工作过程中,断续电流工作模式是常见的一种工作状态。
本文将探讨在断续电流工作模式下的轨迹控制技术。
无桥PFC变换器的断续电流工作模式是指在变换器输出电流波形中,存在一定的间断时间段。
这主要是由于变换器工作时,电感元件储存的能量被完全释放后,电流将会中断,直到下一个开关周期开始时才会重新建立。
在传统的控制策略下,断续电流工作模式可能会导致输出电流波形不稳定、谐波含量较高等问题。
为了解决这些问题,研究人员提出了一种轨迹控制技术。
该技术的核心思想是通过控制开关器件的导通和关断时刻,使得变换器的输出电流在断续电流工作模式下能够跟踪预设的轨迹。
通过精确控制开关器件的开关时刻,可以实现对输出电流的精确控制,从而提高变换器的性能。
在轨迹控制技术中,首先需要确定预设的输出电流轨迹。
这可以通过数学建模和仿真分析来实现。
然后,根据预设的轨迹,确定开关器件的开关时刻。
这需要考虑到开关器件的导通和关断时间,并结合控制算法来确定最优的开关时刻。
最后,通过实时监测输出电流并对开关时刻进行调整,使得输出电流能够准确地跟踪预设的轨迹。
轨迹控制技术在无桥PFC变换器的断续电流工作模式下具有重要的应用价值。
通过精确控制输出电流的轨迹,可以实现变换器的高效、稳定运行。
此外,轨迹控制技术还可以有效降低输出电流的谐波含量,减少对电力系统的干扰,提高系统的抗干扰能力。
综上所述,无桥PFC变换器断续电流工作模式下的轨迹控制技术是一种重要的控制策略。
通过精确控制开关器件的开关时刻,可以实现输出电流的精确控制,提高变换器的性能。
未来,研究人员可以进一步探索该技术在其他电力电子设备中的应用,为电力系统的稳定运行和能源利用效率的提高做出更大的贡献。
交错并联BoostPFC电路的应用研究
定稿日期:2009-09-01作者简介:赵相瑜(1974-),男,四川蓬溪人,硕士,研究方向为电子技术。
1引言Boost 型功率因数校正(PFC )变换器的升压电路具有结构简单,效率高,输入电流纹波和器件导通损耗都很小以及工作性能稳定等优点,因此广泛应用于各种电子设备PFC 电路中[1-2]。
但Boost PFC 电路的单位功率因数不能由电压跟随控制方法得到,一般情况下需要采用电流、电压双闭环反馈控制;另外,根据电感电流连续与否,工作模式分为电感电流连续工作模式(CCM )和电感电流断续工作模式(DCM )。
CCM 下的Boost PFC 电路具有导通损耗小,输入电流纹波小等优点,但是电感电流连续状态下输出整流二极管会产生很高的反向恢复损耗;DCM 下的Boost PFC 电路开关损耗小,输出整流二极管不会产生反向恢复损耗[3],但输入电流的纹波很大,前级EMI 滤波器的设计尺寸也增大,这增加了电路的体积和成本,同时因为流过开关管的电流较大,开关具有很高的通态损耗,降低了PFC 电路的效率,此外,Boost 变换器工作在固定频率,输入电流波形还可能产生畸变。
针对以上不足,采用两个工作在DCM 下的Boost PFC 电路交错并联运行,同时为了减小电感的体积和成本,采用了一种新颖的耦合电感绕线方式。
通过仿真和实验验证了该交错并联电路的有效性和可靠性。
2交错并联Boost PFC 电路图1a 示出交错Boost 变换器并联电路,两开关SW 1,SW 2的导通占空比相等,SW 2滞后SW 1二分之一个开关周期导通。
由图1b 所示的交错并联电流波形可见,虽然单个Boost 变换器的电感电流i L 1和i L 2是断续的,但PFC 电路的输入电流i in 变成了连续的,故其输入电流纹波减小,频率提高了两倍,从而降低了输入电流的高频谐波含量,减小了前级EMI 滤波器的尺寸,而且输入电流的平均值接近其峰值,进而提高了PFC 变换器的功率等级。
液晶彩电PFC电路工作原理
液晶彩电PFC电路⼯作原理详解液晶彩电电源板的特点与维修发布⽇期:2016-07-14 来源:精通维修下载1.1. 2液晶彩电电源板特殊单元电路液晶彩电电源板⼤多采⽤内置电源形式,主要由市电输⼊与抗⼲扰电路、整流滤波电路、CPU供电副电源、PFC电路、PWM主电源、稳压控制电路、过电压过电流过热保护、开待机控制等电路组成,由主板CPU控制其开/待机,待机时仅有5V副电源输出。
液晶彩电电源板的⼯作过程:通电后,市电整流滤波后产⽣300V的直流电压,⾸先为副电源电路供电,副电源部分先⼯作,输出5V电压给主板CPU供电;CPU得到开机指令后输出控制信号ON/OFF,让电源板上的PFC电路和PWM主电源启动⼯作;其中的PFC电路⼯作后,将市电整流滤波后的 300V进⾏校正,并将电压提升到370~410V左右,再为主电源和副电源供电;PWM脉冲振荡主电源⼯作后,从变压器⼆次侧输出12V、18V和 24V等⼏种直流电压,给负载电路供电。
其中,12V、18V电压主要给主板的信号处理电路和伴⾳功放电路供电;24V电压主要给背光电路(⾼压板)供电。
液晶彩电的开关电源与CRT彩电的开关电源相⽐,电路的组成、技术含量、电路原理要复杂得多,采⽤了很多新技术、新电路,主要是增加了PFC电路,⼤功率电源板采⽤了半桥式推挽输出电路。
1. PFC电路传统的开关电源市电整流后直接采⽤⼤容量电容滤波,如图13a所⽰,为负载电路提供平滑的直流电压。
⼤容量滤波电容相当于桥式整流电路最直接的负载,所以其负载为容性,电流超前90°,交流电的电压和电流相位不⼀致,电流最⼤值和电压最⼤值并不出现在同⼀时刻,所以功率的计算还需要乘以⼀个电路的功率因数,即P=UICOSψ,可见提⾼功率因数可以提⾼电⽹能源的利⽤率。
为此液晶彩电电源板⼤多在市电桥式整流电路后端与电源滤波电容前端之间,增加了PFC电路,使供给开关电源的电压和电流的相位校正为同相位,不但提⾼了电源供电的功率因数,经过PFC电路校正以后能够减少⽤电器对电⽹电压及电路本⾝的污染,也就是电磁兼容(EMC)。
PFC-IGBT整流技术.Stamped
较大 而增 大 电压 的 失真度 ; () 电量 降低 高达 2 %, 而 可 以优 化 上 线 的 4耗 0 从 电缆 、变 压器 和 发 电机 组 等 ;
S =(0×0 8 0 ÷0 9 =5 .k 6 . ÷9 %) .9 3 9 VA; 即耗 电量 降 低(— / = 6 .— 3 9/ 6 7 S S )S (6 7 5 .) 6 .=
制 或根 据预 先 输入 的联 动控 制程 序 , 自动控 制 的 以 方式 , 过控制模块 , 通 实现 对 气 体 灭火 装 置 控 制 操
作, 被控制设备动作后将有信号反馈到联动控制器
上, 并予 以显示 。
() 雷 系统 9防
系 统雷 电防护 的应 用涉 及 很多 行业 , 一 项 系 是
些副作用包括使敏感 的电子设备 失灵 、设备提前
老化 、电压 闪变和 降容 。
POW ERS RE OS X系 列 UPS 品 采 用 了 产
PFC~I GBT整 流 技 术 , 防止 了 整 流 器 产 生 任 何
反灌市 电 电网的谐波 电流 , 技术是控制上 线谐 该
波 的最佳解 决方 案 , 全符 合I 6 0 0 — / 完 EC 1 0 —3 4 E 10 —3 标 准 。采用 该 技术 的整流 器 是一 种 N6 0 —4 0
维普资讯
摘要 Us P采用PC I T F—G 整流技术, B 防止 7整流 器产生 的谐波 电流对 电网的干扰 。 该技拳是控
翻谐 波影 响 的最佳 解 决方 案之一 ,
双 变换 在线 式 中大型 UP 都 是通 过整 流器 S 从上线 电源获得 功率 , 由于 U S P 整流 电路的非线 性, 会在市 电电网产生谐 波 电流 。这些谐 波 电流
PFC-IGBT整流技术
PFC-IGBT整流技术UPS采用PFC-IGBT整流技术,防止了整流器产生的谐波电流对电网的干拢,该技术堤控制谐波彭响的最佳解决方案之一。
双变换在线式中大型UPS都是通过整流器从上线电源获得功率,由于UPS整流电路的非线性,会在市电电网产生谐波电流。
这些谐波电流不仅使电流失真(THDI),而且也会产生电压失真(THDU),同时增大了输入电流的有效值,降低了UPS的输入功率因数。
因此,必须控制UPS输入端的谐波电流以避免失真所带来的各种副作用。
这些副作用包括使敏感的电子设备失灵、设备提前老化、电压闪变和降容。
UPS产品采用了PFC-IGBT整流技术,防止了整流器产生任何反灌市电电网的谐波电流,该技术是控制上线谐波的最佳解决方案,完全符合IEC61000-3-4/EN61000-3-4际准。
采用该技术的整流器是一种功率因数校正型洁净整流器,结合了六单元IGBT和新型调整系统。
这个系统确保了对每只IGBT的精确时序控制。
而传统的格林茨桥式整流器并不是对每只晶闸管完全控制。
因此,强迫使输入电流跟踪一个参考正弦波电压成为可能,也可以说整流器采用了"反转"的脉宽调制(PWM)技术。
采用IGBT技术(见图1)使得整流器吸收与电压同相位的正弦波输入电流,它具有如下优点:图1(1)由于对市电电网没有谐波污染,UPS安装完全不受限制;(2)消除了谐波失真所带来的各种副作用,不再需要安装谐波滤波器;(3)与发电机组完全兼容。
由于没有谐波,降低了以下风险:干扰发电机组的运行(如:造成温度升高、干扰调整功能等),由于阻抗较大而增大电压的失真度;(4)耗电量降低高达20%,从而可以优化上线的电缆、变压器和发电机组等;(5)通过调整系统将输入电流保持与输入电压同相位可使输入功率因数PF﹥0.99。
一种应用于高频PFC功率变换器的功率管自适应关断方法[发明专利]
(10)申请公布号(43)申请公布日 (21)申请号 201510391388.7(22)申请日 2015.07.02H02M 1/08(2006.01)(71)申请人南京航空航天大学地址211106 江苏省南京市江宁区将军大道29号南京航空航天大学将军路校区自动化学院(72)发明人王勤 伍群芳 徐佳林 肖岚陆依然(54)发明名称一种应用于高频PFC 功率变换器的功率管自适应关断方法(57)摘要本发明公开了一种高频PFC 功率变换器的功率管自适应关断方法,在一个高频PFC 功率变换器的功率管驱动电路中,构造一个电压控制电流源(VCCS),将VCCS 串联在功率管驱动电路的关断回路中,VCCS 根据输入电压的变化实时调整功率管关断电流的大小,从而实现PFC 变换器的功率管自适应速度关断,减小关断损耗,提高PFC 功率变换器的效率。
(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书6页 附图3页CN 105048778 A 2015.11.11C N 105048778A1.一种高频PFC 功率变换器的功率管自适应关断方法,其特征在于:在一个PFC 功率变换器的功率管驱动电路中,构造一个电压控制电流源(VCCS),将VCCS 串接在功率管驱动电路的关断回路中,VCCS 根据PFC 变换器输入电压的变化实时调节功率管关断电流的大小以实现功率管自适应速度关断,减小功率管关断损耗,提高变换效率。
2.根据权利1所述的一种高频PFC 功率变换器的功率管自适应关断方法,其特征在于:所述的高频PFC 功率变换器包括高频非隔离型PFC 功率变换器与隔离型PFC 功率变换器。
3.根据权利1所述的一种高频PFC 功率变换器的功率管自适应关断方法,其特征在于:所述的功率管自适应关断驱动电路由驱动电源V cc ,三极管T 1和T 2,驱动电阻R 1和R 2,驱动信号源u pwm ,电压控制电流源(VCCS)以及一个控制信号调节器G 构成。
PFC电路详解
PFC技术整理文档原文来自《郝铭-高端电视维修培训专家》一、PFC是什么?现在进行液晶电视机和等离子电视机电路分析时、故障维修时,都经常的提到“PFC电路”一词,这在早期的电视机中是没有的,早期维修电视机的师傅从来没有接触过的,但是PFC电路是目前液晶电视机和等离子电视机中不可缺少的电路。
那么PFC到底是什么?是一项新技术?还是新电路?先简单说说PFC的定义:PFC是英文的缩语;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。
例如一台电源变压器的耗电量(输入功率)是100W,输出功率有90W,那么这台变压器的功率因数就是90W÷100W=0.9。
一个电熨斗的耗电量是300W,使用时产生的热量也为300W,那么这只电熨斗的功率因数就是300W÷300W=1基本上功率因素可以衡量电力被有效利用的程度,当功率因素值越大,代表其电力利用率越高。
功率因数最大为1,不可能超过1。
这个衡量电力有效利用程度的指标,对于我们电视机的生产厂乃至电视机用户;有用吗?有必要吗?既然没有必要,电视机用户一般也没有计较过一台电视机是否充分的利用了所消耗的电量,那么电视机内部设置此电路增加了生产成本;其目的是为什么?要回答以上的问题,我们先来了解一下什么是功率因数,什么原因造成功率因数低?为什么有的电器功率因数低,有的电器功率因素就不低?有什么方法来提高(校正)功率因数,怎么知道功率因素是否达到最高(1)。
电视机的功率因数校正电路(PFC电路)是怎么回事?电视机的功率因数电路是要解决什么问题?要把这一系列的问题搞清楚才能有一个明确的认识。
要弄清楚什么是功率因素校正就必须弄清楚几个概念,这就是:有功功率、无功功率、视在功率(总功率)、功率因数;1 有功功率:任何电器设备工作时都要消耗电能并输出能量,例如我们的电饭锅、电熨斗、取暖的电热汀等,它们把消耗的电能转化成为热能,这些转化为热能的电功率都等于是做功了,就称为有功功率。
有源PFC校正基本原理解析_图文
PFC开关电源功率因数校正原理PFC开关电源功率因数校正原理一、什么是功率因数补偿,什么是功率因数校正:功率因数的定义为有功功率与视在功率的比值.功率因素补偿:这项技术主要是针对因具有感性负载的交流用电器具的电压和电流不同相(图1而引起的供电效率低下,提出的改进方法(由于感性负载的电流滞后所加电压,电压和电流的相位不同,使供电线路的负担加重,导致供电线路效率下降,这就要求在感性用电器具上并联一个性质相反的电抗元件.用以调整该用电器具的电压、电流相位特性.例如:当时要求所使用的40W日光灯必须并联一个4.75μF的电容器.用电容器并联在感性负载的两端,利用电容上电流超前电压的特性,用以补偿电感上电流滞后电压的特性,使总的特性接近于阻性,从而改善效率低下的方法叫做功率因数补偿(交流电的功率因数可以用电源电压与负载电流两者相位角的余弦函数值cosφ表示。
图1 在具有感性负载中供电线路中电压和电流的波形常规开关电源功率因数低是由于开关电源都是在整流后,用一个大容量的滤波电容使输出电压平滑,因此负载特性呈现容性.这就造成了交流220V在整流后,由于滤波电容的充、放电作用,在其两端的直流电压上出现略呈锯齿波的纹波.滤波电容上电压的最小值远非为零,与其最大值(纹波峰值相差并不多.图2 全波整流电压和AC输入电流波形因为根据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.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,如图2所示.这种严重失真的电流波形含有大量的谐波成份,引起线路功率因数严重下降.在正半个周期内(180º,整流二极管的导通角大大小于180º,甚至只有30º~70º.由于要保证负载功率的要求,在极窄的导通角期间,会产生极大的导通电流,使供电电路中的供电电流呈脉冲状态.它不仅降低了供电的效率,更为严重的是,它在供电线路容量不足或电路负载较大时,会产生严重的交流电压波形畸变(图3,并产生多次谐波,从而干扰了其它用电器具的正常工作(这就是电磁干扰-EMI和电磁兼容-EMC问题。