“填谷式”功率因数校正电路原理
功率因数校正控制方案
功率因数校正方案方案一：采用数字控制方案：采用MCU （微控制单元）或DSP（数字信号处理）通过编程控制完成系统的功率因数校正。
，MCU 时刻检测输入电压、输入电流以及输出电压的值，在程序中经过一定的算法后输出PWM 控制信号，经过隔离和驱动控制开关管，从而提高输入端的功率因数。
采用数字控制的优点是通过软件调整控制参数，使系统调试方便，减少了元器件的数量。
缺点是软件编程困难，采样算法复杂，计算量大，难以达到很高的采样频率，此外还要注意控制器和主电路的隔离和驱动。
方案二：采用模拟控制方案：采用专用PFC（功率因数校正）控制芯片来完成系统功率因数的校正。
整流后的线电压与误差放大器处理的输出电压相乘，建立电流的参考信号，该参考信号就具有输入电压的波形，同时也具有输出电压的平均幅值。
因此在电流反馈信号的作用下，误差放大器控制的PWM 信号基本变化规律是成正弦规律变化的，于是得到一个正弦变化的平均电流，其相位与输入电压相同，达到功率因数校正的目的。
该方案的优点是，使用专用IC 芯片，简单直接，无需软件编程。
缺点是电路调试麻烦，易受噪声干扰。
模拟PFC 控制是当前的工业选择，且技术成熟，成本低，使用方便。
通过比较，系统选用方案二，采用TI 公司专用PFC 控制芯片UCC28019 来完成功率因数的校正。
方案一：LC校正电路根据电感电流不能突变的原理，整流后采用LCC滤波电路,可在一定程度上提高功率因素PF，一般可达0.8～0.9。
优点是电路简单、可靠性高、成本低、EMI（电磁干扰）小；缺点是体积大、重量重，电感损耗较大，PF很难接近1。
方案二：填谷式PF校正电路使用电容C1～C2及二极管D5～D7构成填谷式滤波电路，扩展了整流二极管电流波形导通角θ，二极管D6后可串联浪涌电流限制电阻R，可将PF提高到0.8～0.9之间。
该电路优点：体积略小于LC校正电路，可靠性高，EMI小，PF也容易达到0.85以上；缺点是输出功率小，只能用在输出功率小于25W的AC-DC变换器中，损耗相对较大，输入电压允许变化范围小，一般不超过15%。
“填谷式”功率因数校正电路原理
1.3.1 “填谷式”功率因数校正电路方法这种所谓的填谷式功率因数校正方法需要用到额外的二极管和电容器，通过改变存储电容各充电和放电阶段的电路效率来提高功率因数。
这种情况并不是真正的无源（没有LC滤波器），而是有源的，只是因为在一个周期的不同时期二极管的开关工作。
这种方法是由Spangler于1988年提出的。
最近，KitSum采用Spangler电路的倍电压类型的计算机模拟结果表明功率因数有可能达到98％。
在低功率应用如荧光灯中该低成本解决方案是很有潜力的，原始的Spangler方案已在这方面应用了很多年。
它是一个不容忽视的好的、廉价、实用有效的解决方案。
图4.1.7给出了原始的Spangler电路，图4.1.8给出了计算机模拟的该电路输入所期望的电流波形。
图4.1.9给出了新型的倍电压类型的Spangler电路，图4.1.10给出了计算机模拟的在倍电压类型电路的输入所期望的电流波形。
4.1.7低功率应用时的“填谷式”功率因数校正电路(Spangler)图4.1.8 Spangler电路的典型输入电流波形4.1.9 改进后的“填谷式”功率因数校正电路(Spangler和KitSum) 4.1.10 改进后的Spangler电路的输入电流的波形1.3.2功能在简单条件下，图4.1.7所示填谷式功率因数校正电路的功能如下：考虑输入正弦波为刚过零点的情况。
设加在负载R1上的输出电压约为供电输入电压峰值的１/3 ，C1通过D3给负载供电，同时C2通过D2给负载供电。
因此C1和C2是以并联的方式给负载供电。
二极管D1反偏不导通。
因为电源桥式整流器BR1的输出电压超过供电电压，所以桥路二极管被反向配置而输入电流将为零，如图4.1.8中波形的起始部分所示。
当输入电压大于输出电压时，BR1将导通以增大输出电压。
此时二极管D2和D3将关断，电容器C1和C2将停止向负载供电。
因此负载电路现在直接从电源通过桥式整流器提供，因供电电压小于C1和C2上的电压之和，这时D1将不导通。
功率因数校正(PFC)电路工作原理
功率因数校正（PFC）电路工作原理
功率因数补偿：在上世纪五十年代，已经针对具有感性负载的交流用电器具的电压和电流不同相（图1）从而引起的供电效率低下提出了改进方法（由于感性负载的电流滞后所加电压，由于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电容器用以调整其该用电器具的电压、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）。
用电容器并连在感性负载，利用其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来使总的特性接近于阻性，从而改善效率低下的方法叫功率因数补偿（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
而在上世纪80年代起，用电器具大量的采用效率高的开关电源，由于开关电源都是在整流后用一个大容量的滤波电容，使该用电器具的负载特性呈现容性，这就造成了交流220V在对该用电器具供电时，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。
功率因数校正之基本原理
功率因数校正之基本原理何谓工率因数？功率因数（power factor；pf）定义为实功（real power；P）对视在功率（apparent power；S）之比，或代表电压与电流波形所形成之相角之余弦，如图1。
功率因数值可由0至1之间变化，可为电感性（延迟的、指标向上）或电容性（领先的、指标向下）。
为了降低电感性之延迟，可增加电容，直到pf为1。
当电压与电流波形为同相时，工率因数等于1（cos(0o)=1）。
所有努力使工率因数等于1是为了使电路为纯电阻化（实功等于视在功率）。
▲图1: 功率因数之三角关系。
实功（瓦特）可提供实际工作，此为能量转换元素（例如电能到马达转动rpm）。
虚功（reactive power）乃为使实功完成实际工作所产生之磁场（损耗）。
而视在功率可想成电力公司提供之总功率，如图1所示。
此总功率经由电力线提供产生所需之实功。
当电压与电流皆为正弦波时，如前述定义之功率因数（简称为功因）为电压与电流波形之对应相角，但大部份之电源供应器之输入电流乃非正弦波。
当电压为正弦波而电流为非正弦波时，则功因包括两个因素：1)相角位移因素，2)波形失真因素。
等式1表示相角位移与波形失真因素之于功因的关系。
----------------------------------------------------(1)Irms(1)为电流之主成份，Irms电流之均方根值。
因此功率因数校正线路是为了使电流失真最小，且使电流与电压同相。
当功因不等于1时，电流波形没有跟随电压波形，不但有功率损耗，且其产生之谐波透过电力线干扰到连接同一电力线之其它装置。
功因越接近1，几乎所有功率皆包含于主频率，其谐波越接近零。
■了解规范EN61000-3-2对交流输入电流至第40次谐波规范。
而其class D对适用设备之发射有严格之限制（图2）。
其class A要求则较宽松（图3）。
▲图2:电压与电流波形同相且PF=1(Class D)。
我对PFC的认识
我对PFC的认识仲恺农业工程学院郑桂龙应聘电源工程师目录1.PFC的定义 (1)2.PFC电路 (1)2.1无源PFC (1)2.1.1采用滤波电感的无源功率因数校正拓扑 (2)2.1.2采用填谷式无源功率因数校正拓扑 (3)2.1.3采用串联谐振的无源功率因数校正拓扑 (4)2.2有源PFC (4)2.2.1降压式有源功率因数校正主电路拓扑 (5)2.2.2升压式有源功率因数校正主电路拓扑 (6)3.全文总结 (7)1.PFC 的定义PFC （Power Factor correction）就是“功率因数校正”的意思，功率因数指负载的有功功率与输入的视在功率的百分比，即：φγφφcos cos U cos 1111⋅====RR I I I I U S P PF 式中，φcos 为基波电压和基波电流的位移因数，γ为输入电流的畸变因数。
φcos 越小，表示设备的无功功率越大，电能的利用率则越低。
γ越小，功率因数越低，表示设备输入电网的谐波分量越大，对电网造成的污染越严重。
畸变因数是由输入电流总谐波畸变（THD ）来决定，总谐波畸变是所有谐波电流分量的有效值之和与基波电流有效值之间的比值。
其表达式为：21223221I I I I I I THD n R ++++==对于电源来说，谐波主要来自于流过整流二极管的畸变电流，此电流发生畸变是在当加在用来整流的二极管上的电压不足时没有电流流过整流二极管，波形不再与电压一致而产生的。
我们对得到的畸变电流进行傅里叶分析就可知，除开基波分量外，它还含有无数其它次的谐波分量，这些谐波电流也会一起流入电网。
这些谐波不仅会造成电能利用率的减低，还会在电网中产生不可忽视的电流谐波和无功，进而对电网形成了污染，成为电力公害。
功率因数校正电路（PFC 电路）是在电网和负载之间插入校正环节，使输入电流波形逼近输入电压波形，以提高功率因数并限制谐波电流对电网的污染。
2.PFC 电路从目前来看，PFC 电路有两种，一种是无源PFC （也称被动式PFC ），一种是有源PFC （也称主动式PFC ）。
填谷式pfc电路
填谷式pfc电路填谷式PFC（功率因数校正）电路是一种用于提高交流电源供电系统中功率因数的电路。
在现代电力电子系统中，功率因数校正技术起着至关重要的作用，因为它可以减少电网谐波污染、降低能源损耗，提高系统的整体效率。
填谷式PFC电路因其独特的工作原理和优点而在众多PFC电路中脱颖而出。
一、填谷式PFC电路概述填谷式PFC电路主要由输入滤波电容、开关管、谐波滤波器、输出电感等元件组成。
它的工作原理是在电源电压的正半周期内，开关管导通，电流流经输出电感，形成磁场；在电源电压的负半周期内，开关管截止，电流通过谐波滤波器，输出电感中的磁场能量得以释放，从而实现功率因数的提高。
二、填谷式PFC电路的工作原理1.在电源电压的正半周期，开关管导通，输出电感电流线性增长，形成磁场。
2.电源电压的负半周期开始时，开关管截止，输出电感电流继续流动，磁场能量开始释放。
3.磁场能量释放过程中，输出电感电流减小，实现对电源电流的填充，提高功率因数。
三、填谷式PFC电路的优点1.结构简单，元件较少，易于实现和调试。
2.能够在宽电压范围内稳定工作，适应性强。
3.谐波滤波效果好，减小了对电网的谐波污染。
4.能量回收效率高，降低了能源损耗。
四、填谷式PFC电路的应用填谷式PFC电路广泛应用于各种电力电子设备中，如开关电源、逆变器、变频器等。
通过使用填谷式PFC电路，可以提高系统的功率因数，降低谐波污染，提高设备的工作效率。
五、填谷式PFC电路的调试与优化1.调试时，首先应确保各元件的参数选择合理，如电感、电容、开关管等。
2.通过改变开关管的驱动方式、开关频率等参数，优化电路的性能。
3.对电路进行实时监测，分析工作状态，及时调整参数，提高电路的稳定性和可靠性。
总之，填谷式PFC电路作为一种高效、实用的功率因数校正技术，在现代电力电子系统中具有重要地位。
填谷式pfc电路 -回复
填谷式pfc电路-回复什么是填谷式PFC电路？填谷式功率因数校正（PFC）电路是一种用于提高电源电路的功率因数的技术。
功率因数是衡量交流电路中电荷的利用效率的指标，可以理解为电源输出功率与输入视在功率（电压和电流乘积）之间的比值。
一般来说，功率因数越接近1，电源电路的效率就越高。
填谷式PFC电路是一种能够实现高效率功率因数校正的技术。
它利用了电路中电感元件的特性，在电压和电流之间存储能量，从而降低了功率因数。
填谷式PFC电路的工作原理填谷式PFC电路的工作原理基于电感元件的能量存储和释放。
电感是一种储能元件，能够存储电流的能量。
在交流电路中，电感与电容一起构成谐振电路。
当电感存储的能量释放时，电压和电流的频率、幅值和相位之间会发生变化。
填谷式PFC电路通过控制电压和电流之间的相位差，使电流在电压零点附近交替变化，从而实现谐振。
通过这种方式，填谷式PFC电路能够使输入电流与输入电压的相位差趋近于零，从而实现高功率因数。
填谷式PFC电路的应用填谷式PFC电路可以应用于各种交流电源中，特别是需要高效率和功率因数校正的场合。
例如，计算机电源、手机充电器、工业设备等。
填谷式PFC电路的优势和劣势填谷式PFC电路相对于其他功率因数校正技术具有以下优势：1. 高效率：填谷式PFC电路能够显著提高电源电路的功率因数，从而提高能源利用率和电路效率。
2. 稳定性：填谷式PFC电路能够稳定输出电流和电压，减少电源波动对其他电器设备的影响。
3. 可控性：填谷式PFC电路可以通过控制相位差和频率等参数，实现更精确的功率因数校正。
然而，填谷式PFC电路也存在一些劣势：1. 复杂性：填谷式PFC电路相对于其他功率因数校正技术较为复杂，需要更多的电路元件和控制电路。
2. 成本：由于填谷式PFC电路的复杂性，其制造和使用成本相对较高。
3. 设计和调试困难：填谷式PFC电路需要准确的参数设置和调试，对电路设计师和维修人员的技术要求较高。
填谷式pfc电路 -回复
填谷式pfc电路-回复什么是填谷式PFC电路？填谷式PFC（功率因数修正）电路是一种用于改善电力系统功率因数的技术。
它是一种逆变器电路，通过控制输入电流波形来减少谐波，提高功率因数并降低电网对电源负载的需求。
对于高功率负载，填谷式PFC电路非常有效，可以显著降低能源损耗，并减少对电网的负荷。
为什么需要填谷式PFC电路？填谷式PFC电路在电力系统中具有重要作用。
在传统的电力系统中，负载通常是非线性的，会产生许多谐波。
这些谐波会导致电网的功率因数下降，能源浪费，并可能对电网的稳定性产生负面影响。
为了解决这个问题，填谷式PFC电路被广泛应用。
填谷式PFC电路的工作原理是什么？填谷式PFC电路利用了谐波波形具有不利影响的特性。
电路的输入电流是通过晶体管开关控制的，以使其与电源电压同相，并且尽量接近正弦波。
通过调整开关的频率和占空比，填谷式PFC电路可以在最佳点填补电源电压波峰之间的间隙，避免电流在电源电压波形下的波峰处流过。
这样，谐波能够被最小化，功率因数也能够被最大化。
填谷式PFC电路有哪些优点？填谷式PFC电路具有多个优点。
首先，它能够显著提高电力系统的功率因数，减少能源浪费。
其次，填谷式PFC电路具有更高的效率，能够提供更好的电源负载跟踪和动态响应能力。
此外，填谷式PFC电路还能够减少电网对电源负载的负载需求，提高系统的稳定性和可靠性。
填谷式PFC电路应用领域是哪些？填谷式PFC电路广泛应用于多个领域。
其中一种应用是在电力系统中，特别是在大型工业和商业建筑中。
填谷式PFC电路可以减少电网的负载需求，提高功率因数，降低能源浪费。
另一个应用是在电动汽车充电桩中，填谷式PFC电路可以提高充电效率，减少电网负荷，加快充电速度。
此外，填谷式PFC电路还可以应用于太阳能发电系统、风力发电系统等可再生能源系统中，提高系统的效率和稳定性。
填谷式PFC电路的发展前景如何？填谷式PFC电路在电力系统中的应用前景非常广阔。
填谷电路工作原理
填谷电路工作原理
填谷电路是一种常用的电子电路，它可以将直流电转换为交流电。
填谷电路的工作原理是利用电容和电感的相互作用，通过周期性地充放电来产生交流电。
填谷电路的基本结构包括一个电容、一个电感和一个开关管。
当开关管关闭时，电容开始充电，电感则开始储存能量。
当开关管打开时，电容开始放电，电感则开始释放能量。
这个过程会不断重复，从而产生周期性的电流波形。
填谷电路的工作原理可以通过以下步骤来解释：
1. 开关管关闭时，电容开始充电。
电容的电压会逐渐升高，直到达到电源电压。
2. 当电容电压达到电源电压时，开关管突然打开。
这会导致电容开始放电，同时电感开始释放能量。
3. 电容放电时，电压会逐渐降低，直到达到电感的电压。
此时，电感开始储存能量。
4. 当电容电压降低到电感电压时，开关管再次关闭。
这个过程会不断重复，从而产生周期性的电流波形。
填谷电路的工作原理可以通过以下公式来描述：
Vc = Vp * (1 - e^(-t/RC))
其中，Vc表示电容的电压，Vp表示电源电压，R表示电阻，C表示电容，t表示时间。
填谷电路的优点是可以将直流电转换为交流电，从而方便地用于各种电子设备中。
此外，填谷电路还可以用于电源变换器、逆变器、电子灯等领域。
总之，填谷电路是一种常用的电子电路，它可以将直流电转换为交流电。
填谷电路的工作原理是利用电容和电感的相互作用，通过周期性地充放电来产生交流电。
填谷电路的优点是可以方便地用于各种电子设备中。
“填谷式”功率因数校正电路原理
1.3.1 “填谷式”功率因数校正电路方法这种所谓的填谷式功率因数校正方法需要用到额外的二极管和电容器，通过改变存储电容各充电和放电阶段的电路效率来提高功率因数。
这种情况并不是真正的无源（没有LC滤波器），而是有源的，只是因为在一个周期的不同时期二极管的开关工作。
这种方法是由Spangler于1988年提出的。
最近，KitSum采用Spangler电路的倍电压类型的计算机模拟结果表明功率因数有可能达到98％。
在低功率应用如荧光灯中该低成本解决方案是很有潜力的，原始的Spangler方案已在这方面应用了很多年。
它是一个不容忽视的好的、廉价、实用有效的解决方案。
图4.1.7给出了原始的Spangler电路，图4.1.8给出了计算机模拟的该电路输入所期望的电流波形。
图4.1.9给出了新型的倍电压类型的Spangler电路，图4.1.10给出了计算机模拟的在倍电压类型电路的输入所期望的电流波形。
4.1.7低功率应用时的“填谷式”功率因数校正电路(Spangler)图4.1.8 Spangler电路的典型输入电流波形4.1.9 改进后的“填谷式”功率因数校正电路(Spangler和KitSum) 4.1.10 改进后的Spangler电路的输入电流的波形1.3.2功能在简单条件下，图4.1.7所示填谷式功率因数校正电路的功能如下：考虑输入正弦波为刚过零点的情况。
设加在负载R1上的输出电压约为供电输入电压峰值的１/3 ，C1通过D3给负载供电，同时C2通过D2给负载供电。
因此C1和C2是以并联的方式给负载供电。
二极管D1反偏不导通。
因为电源桥式整流器BR1的输出电压超过供电电压，所以桥路二极管被反向配置而输入电流将为零，如图4.1.8中波形的起始部分所示。
当输入电压大于输出电压时，BR1将导通以增大输出电压。
此时二极管D2和D3将关断，电容器C1和C2将停止向负载供电。
因此负载电路现在直接从电源通过桥式整流器提供，因供电电压小于C1和C2上的电压之和，这时D1将不导通。
功率因素校正PFC电路PFC的工作原理
导通时间固定
可获得单位功率因数1
适用中小功率场合，<200W 开关频率可变，峰值处最低,EMI
150K 较差，大电容的纹波电流大
有源PFC，DCM
? 2.3 ）断续模式（DCM)
1、占空比近似不变 时电感电流的峰值 与输入电压成正比。
2、输入电流波形自然跟随输 入电压波形
? 功率因数的提高可节省发电，传输的功率，与电源效率是两个概念 ,反而 增加电源成本，降低效率
PFC 的工作原理
电压电流波形
ii
ui ii ii ui
ui
0
t
没有 PFC 电路的电流和电压波形
增加 PFC电路后的波形
无源PFC
常用PFC电路
? 1）无源PFC ? 在整流桥与电容之间接入一个滤波电感 ? 或者在输入端增加LC 滤波器
有源PFC
? 2.2 ）有源PFC ? 常用BOOST PFC，通常有三种工作模式
? 连续模式（CCM） Continuous Current Mode 典型芯片：UC3854,L4981， ICE3PCS02, ICE2PCS01G
有源PFC
? 临界模式（CRM,BCM） 典型芯片： L6561, UCC28051 CRM: Critical Conduction Mode BCM: Boundary Conduction Mode
PFC 的工作原理
? 在电源中功率因数与失真度的关系
PF ?
1 1 ? THD 2
THD ?
?I
2 n
n?1
I12
? 问题：为何需要功率因数校正，对电源有何好处？
? 能源之星及各国家、地区准入认证要求，除此之外？
功率因数校正原理及相关IC
1概述近年来，随着电子技术的发展，对各种办公自动化设备，家用电器，计算机的需求逐年增加。
这些设备的内部，都需要一个将市电转换为直流的电源部分。
在这个转换过程中，会产生大量的谐波电流，使电力系统遭受污染。
作为限制标准，IEC发布了IEC1000 3 2；欧美日各国也颁布实施了各自的标准。
为此谐波电流的抑制及功率因数校正是电源设计者的一个重要的课题。
2高次谐波及功率因数校正一般开关电源的输入整流电路为图1所示：市电经整流后对电容充电，其输入电流波形为不连续的脉冲，如图2所示。
这种电流除了基波分量外，还含有大量的谐波，其有效值I为：I=(1)式中：I1，I2，…In，分别表示输入电流的基波分量与各次谐波分量。
谐波电流使电力系统的电压波形发生畸变,我们将各次谐波有效值与基波有效值的比称之为总谐波畸变TH D(TotalHarmonicDistortion)：THD=(2)用来衡量电网的污染程度。
脉冲状电流使正弦电压波形发生畸变，见图3的波峰处。
它对自身及同一系统的其它电子设备产生恶劣的影响，如：——引起电子设备的误操作，如空调停止工作等；——引起电话网噪音；——引起照明设备的障碍，如荧光灯闪灭；——造成变电站的电容，扼流圈的过热、烧损。
功率因数定义为PF=有效功率/视在功率,是指被有效利用的功率的百分比。
没有被利用的无效功率则在电网与电源设备之间往返流动，不仅增加线路损耗，而且成为污染源。
设电容输入型电路的输入电压e为：e(t)=Em·sinω0t(3)图1电容输入型电路图2电容输入型电路的输入电流,5A/DIV图3输入电压波形发生畸变入电流i为：i(t)=Imk·sin(kω0t)(4)则有效功率Pac为：Pac=e(t)·i(t)dt=Em·Im1/2=E·I1而视在功率Pap为：Pap=E·I因此：PF=Pac/Pap=I1/I=(5)电流波形为图2的电源功率因数只有62.4％。
填谷式pfc工作原理
填谷式pfc工作原理填谷式PFC（Power Factor Correction）是一种高效的电源电路设计，用于改善电流和电压的波形，提高电源的功率因数。
在该电路中，电容充电和放电周期不仅能够平滑输入电源的电流波形，还能降低输入电感的电压波形，从而减少谐波的产生，减小电源电路对负载的影响，增加功率输出。
本文将详细介绍填谷式PFC的工作原理及其优点。
填谷式PFC的工作原理如下：首先，电源输入的交流电信号通过整流电路转换为直流电信号，再通过电容滤波器将直流信号去波形。
然后，直流电信号被送入填谷式变换器中，在此期间电容被充电或放电，在管子的帮助下产生谷点，将转换器中的电流转变为电压，并输出到过滤器上，以产生所需的直流电压信号。
填谷式变换器可以自适应电压变化、负载变化和电网失压情况下的变化，确保稳定的输出电压和电流。
与传统的电源电路相比，填谷式PFC具有以下优点：1、高效节能。
填谷式PFC通过合理分配电压与电流相位，将输入电网所提供的能量充分利用，避免电能的浪费，从而使得电源的效率大大提高，开销得到大大节省。
2、高稳定性和高效性。
之前提到填谷式PFC能够根据不同情况作出相应的电容充电或放电调整，这一特性可以确保输出电压和电流的自适应调整，使得设备能够保持高效、稳定的工作状态。
3、防止电网污染。
填谷式PFC不仅可以纠正功率因数,还可以去除电网中的共模干扰，减少对电网造成的污染。
使得电网频率波动小，电网电压稳定性高，从而为用户提供更加稳定优质的电力服务。
综上所述，填谷式PFC的工作原理和优点是非常显著的。
通过使用此电路设计，可以显着提高设备的效率和稳定性，减少对电网的负荷，达到节能减排和保护电网的目的，是当前大型工厂和电力设施较为理想的选择。
填谷式pfc电路
填谷式pfc电路
【原创版】
目录
1.填谷式 PFC 电路的概述
2.填谷式 PFC 电路的工作原理
3.填谷式 PFC 电路的优点与应用
4.填谷式 PFC 电路的发展前景
正文
一、填谷式 PFC 电路的概述
填谷式 PFC（Power Factor Correction）电路，即功率因数校正电路，是一种用于提高电力系统功率因数的技术。
在现代工业生产和居民用电中，电力系统的功率因数对能源利用率和电气设备的运行稳定性具有重要影响。
因此，填谷式 PFC 电路在众多领域得到了广泛的应用。
二、填谷式 PFC 电路的工作原理
填谷式 PFC 电路主要由电压源、电流源、电感和电容等元件组成。
其工作原理是在电压源与电流源之间串联一个电感，使得电流源的电流与电压源的电压相位差减小，从而提高系统的功率因数。
同时，通过电容元件对电流进行滤波，进一步降低谐波，使电流波形更加接近正弦波。
三、填谷式 PFC 电路的优点与应用
1.提高功率因数：填谷式 PFC 电路能有效提高电力系统的功率因数，减少无功功率损耗，提高能源利用率。
2.降低谐波：填谷式 PFC 电路能有效降低电流中的谐波分量，减小对电气设备的影响，提高设备的运行稳定性和使用寿命。
3.应用领域广泛：填谷式 PFC 电路在工业生产、居民用电、电力系
统等领域都有广泛的应用，尤其适用于对电力质量要求较高的场合。
四、填谷式 PFC 电路的发展前景
随着我国经济的快速发展，对电力系统的稳定性和能源利用率的要求越来越高。
因此，填谷式 PFC 电路技术在今后的发展中将具有更加广阔的前景。
填谷电路工作原理
填谷电路工作原理填谷电路（bridge rectifier）是一种用于将交流电转换为直流电的电路。
它由四个二极管组成，通常被称为整流桥。
填谷电路的工作原理是利用四个二极管的导通状态来将交流电从两个方向上同时整流为直流电。
首先，让我们来探讨填谷电路的组成部分。
填谷电路由四个二极管组成，这些二极管通常被标记为D1、D2、D3和D4、而交流电则通过两个导体进入填谷电路，这两个导体通常被标记为A和B。
填谷电路的工作原理可以通过以下步骤来解释：1.正半周：在正半周期，导体A被连接到电源的正极，导体B则连接到电源的负极。
二极管D1和D4由于正向偏置而处于导通状态，它们允许电流从导体A流向负极，并进入导体B。
与此同时，二极管D2和D3由于反向偏置而处于关断状态，它们阻止电流从导体B流向导体A。
因此，在正半周期内，电流只能从导体A流向导体B。
2.负半周：在负半周期中，导体A连接到电源的负极，导体B连接到电源的正极。
这次，二极管D2和D3由于正向偏置而处于导通状态，它们允许电流从导体B流向导体A。
与此同时，二极管D1和D4由于反向偏置而关闭，它们阻止电流从导体A流向导体B。
因此，在负半周期中，电流只能从导体B流向导体A。
通过这两个半周期的连续切换，填谷电路将交流电从两个方向上同时整流为直流电。
填谷电路的主要优点是：1.高效性：填谷电路几乎可以充分利用交流电的全部能量，因为它可以同时整流来自两个方向的电流。
2.增加电压：填谷电路通过将四个二极管连接在一起形成一个桥路，可以增加整流电路的电压容量。
这样可以支持更大电流和功率的应用。
3.可靠性：填谷电路中的四个二极管可以分别进行替换，所以如果一个二极管损坏，只需更换该二极管而不需要更换整个电路。
总体而言，填谷电路是将交流电转换为直流电的理想选择。
它可以高效地将交流电整流为直流电，并能够处理更大的电流和功率。
在各种应用中，填谷电路都得到了广泛的应用，例如电源适配器、电机驱动器、变流器和无线充电器等。
填谷电路工作原理
填谷电路工作原理填谷电路（Turing circuit）是一种电子电路，用于控制电子设备的工作过程。
它由多个逻辑门组成，可实现逻辑运算和信号处理。
填谷电路的工作原理是基于逻辑门的开关行为，通过输入信号的组合，控制输出信号的状态。
填谷电路的核心是逻辑门，逻辑门是由晶体管和其他电子元件组成的电路，用于执行基本的逻辑运算。
逻辑门有多种类型，包括与门、或门、非门、异或门等。
每种逻辑门都有特定的真值表，描述了不同输入组合下的输出结果。
在填谷电路中，逻辑门的输入信号可以是高电平（通常表示为1）或低电平（通常表示为0）。
当输入信号与逻辑门的真值表匹配时，逻辑门会产生相应的输出信号。
逻辑门的输出信号可以继续作为其他逻辑门的输入，从而实现复杂的逻辑运算。
填谷电路的工作原理可以通过以下例子进行解释。
假设有一个与门和一个非门组成的填谷电路。
与门的真值表是，只有当两个输入信号都为高电平时，输出信号才为高电平。
非门的真值表是，输入信号为高电平时，输出信号为低电平；输入信号为低电平时，输出信号为高电平。
现在假设填谷电路的输入信号分别为A和B。
当A和B都为高电平时，与门的输出信号为高电平。
这个高电平信号将作为非门的输入信号，根据非门的真值表，输出信号为低电平。
因此，当A和B都为高电平时，填谷电路的输出信号为低电平。
相反，如果A和B中至少有一个为低电平，与门的输出信号为低电平。
这个低电平信号将作为非门的输入信号，根据非门的真值表，输出信号为高电平。
因此，当A和B中至少有一个为低电平时，填谷电路的输出信号为高电平。
填谷电路的工作原理可以进一步扩展到更多的逻辑门和输入信号。
通过合理的组合和连接逻辑门，填谷电路可以实现各种复杂的逻辑运算和信号处理。
总结起来，填谷电路的工作原理是基于逻辑门的开关行为，通过输入信号的组合，控制输出信号的状态。
逻辑门根据输入信号和真值表的匹配关系，产生相应的输出信号。
填谷电路可以实现各种逻辑运算和信号处理，是电子设备中重要的控制电路之一。
填谷电路工作原理
填谷电路工作原理填谷电路是一种常用的电路，主要用于电子设备中的电源过滤和稳压。
它可以起到去除电源波动和噪声的作用，使电子设备能够正常工作并保护设备的稳定性。
本文将详细介绍填谷电路的工作原理。
填谷电路由一个电容和一个电感组成，其工作原理是利用电容和电感的特性来实现电源波动和噪声的滤除。
当电源输入电压发生变化时，填谷电路能够自动调整输出电压，使其保持在一个稳定的范围内。
填谷电路的工作原理可以通过以下几个步骤来解释：1. 当电源输入电压增加时，电容开始充电，同时电感储存能量。
由于电容的电压不能突然改变，所以电感开始放电，通过电容向负载提供平稳的电流。
2. 当电源输入电压减少时，电容开始放电，同时电感释放储存的能量。
由于电容的电压不能突然改变，所以电感开始充电，通过电容向负载提供平稳的电流。
3. 在整个过程中，电容和电感起到了平滑电流和电压的作用，使得负载得到稳定的电源供应。
填谷电路的工作原理可以通过以下几点来总结：1. 填谷电路能够根据输入电压的变化自动调整输出电压，保持其稳定性。
2. 电容能够平滑电流，防止电流突变对负载造成的损害。
3. 电感能够平滑电压，防止电压突变对负载造成的损害。
4. 填谷电路能够有效地滤除电源中的噪声和波动，提供稳定的电源。
填谷电路在电子设备中有着广泛的应用。
它能够保护设备的稳定性，减少电源的波动和噪声对设备的影响，提高设备的性能和可靠性。
因此，在设计电子设备时，填谷电路是一个重要的组成部分。
总结一下，填谷电路是一种能够去除电源波动和噪声的电路。
它由电容和电感组成，通过电容和电感的特性来实现电源的平滑和稳定。
填谷电路在电子设备中有着广泛的应用，能够保护设备的稳定性，提高设备的性能和可靠性。
了解填谷电路的工作原理对于电子设备的设计和维护都有着重要的意义。
填谷电路
填谷电路“填谷电路” (Valley Fill Circuit)属于一种新型无源功率因数校正器电路。
“填谷电路”是将交流市电整流滤波后的电流波形，从窄脉冲形状展开到接近于正弦波形状，相当于把窄脉冲电流波形中的谷点区域“填平”了很大一部分的电路。
【成因】目前，一般AC／DC变换器均通过整流电路与电网相连接。
其输入部分一般由桥式整流器和滤波电容器构成，二者均属于非线性元器件。
由于大容量滤波电容器的存在，使得整流二极管的导通角变得很窄，仅在交流输入电压的峰值附近才能导通，致使交流输入电流产生严重失真，变成为尖峰脉冲，如图1所示的i0波形所包含的区域。
这种电流波形中包含了大量的谐波分量，不仅对电网造成污染，还导致滤波后输出的有功功率显著降低，使功率因数大幅度降低。
普通AC／DC变换器的功率因数较低，仅能达到0.6左右。
因此，提高其功率因数不仅能降低线路损耗，还能减少电网的谐波污染，提高电网的供电质量。
【特点】“填谷电路”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，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，成本较低，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。
【原理】本电路全部由无源元件构成。
如图2所示，C2与C3的容量应相等。
填谷电路是C2和C3以串联方式充电，而以并联方式放电。
D1为隔离二极管，可将整流桥与填谷电路隔开。
无源填谷电路，能大幅度增加整流管的导通角，使之在正半周时的导通角扩展到30°~150°，如图1所示的i1波形所包含的区域，同理，负半周时的导通角扩展为210°~330°。
这样，波形就从窄脉冲变为比较接近于正弦波。
这相当于把尖峰脉冲电流波形中的谷点区域“填平”了很大一部分，故称之为填谷电路。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1.3.1 “填谷式”功率因数校正电路方法
这种所谓的填谷式功率因数校正方法需要用到额外的二极管和电容器，通过改变存储电容各充电和放电阶段的电路效率来提高功率因数。
这种情况并不是真正的无源（没有LC滤波器），而是有源的，只是因为在一个周期的不同时期二极管的开关工作。
这种方法是由Spangler于1988年提出的。
最近，KitSum采用Spangler电路的倍电压类型的计算机模拟结果表明功率因数有可能达到98％。
在低功率应用如荧光灯中该低成本解决方案是很有潜力的，原始的Spangler方案已在这方面应用了很多年。
它是一个不容忽视的好的、廉价、实用有效的解决方案。
图4.1.7给出了原始的Spangler电路，图4.1.8给出了计算机模拟的该电路输入所期望的电流波形。
图4.1.9给出了新型的倍电压类型的Spangler电路，图4.1.10给出了计算机模拟的在倍电压类型电路的输入所期望的电流波形。
4.1.7低功率应用时的“填谷式”功率因数校正电
路
(Spangler)
图4.1.8 Spangler电路的典型输入电流波形
4.1.9 改进后的“填谷式”功率因数校正电路
(Spangler和
KitSum) 4.1.10 改进后的Spangler电路的输入电流的波
形
1.3.2功能
在简单条件下，图4.1.7所示填谷式功率因数校正电路的功能如下：
考虑输入正弦波为刚过零点的情况。
设加在负载R1上的输出电压约为供电输入电压峰值的１/3 ，C1通过D3给负载供电，同时C2通过D2给负载供电。
因此C1和C2是以并联的方式给负载供电。
二极管D1反偏不导通。
因为电源桥式整流器BR1的输出电压超过供电电压，所以桥路二极管被反向配置而输入电流将为零，如图4.1.8中波形的起始部分所示。
当输入电压大于输出电压时，BR1将导通以增大输出电压。
此时二极管D2和D3将关断，电容器C1和C2将停止向负载供电。
因此负载电路现在直接从电源通过桥式整流器提供，因供电电压小于C1和C2上的电压之和，这时D1将不导通。
直到供电电压达到C1和C2上的电压之和时，加到整流桥输出的负载才是线性的负载，输入电流将和输入电压一样为正弦波形。
当供电电压达到峰值时，它将超过C1和C2上的电压之和，D1通过C2、D1、R2和C1导通并再对串联电容器充电。
供电电压峰值附近的短暂电流被电阻器R2限流。
当供电电压开始下降时，所有的二极管都将关断，负载电流又重新直接通过整流桥BR1供电。
当供电电压刚下降到原来峰值的50％时，二极管D3和D2将重新导通，通过并联的C1和C2
对负载供电。
这种类型的电路，输出纹波电压将超过半波整流后电压峰值的50％，与电容器的大小无关。
因此这种方法仅适用于那些可以承受大的纹波电压的负载。
改进后的电路如图4.1.9所示，小电容C3和C4产生的倍压效应使得在很低的供电电压下依然能够导通，填充了电流波形内的关断部分，如图4.1.10所示，稍微减少了失真。
C3和C4比C1和C2小得多。
填谷电路原理如下图，比如220V AC整流滤波后是310V左右的DC，电容串联充电,每个电容器分得的电压大概是155V左右，然后并联放电就也是155V左右；同理90V的AC整流滤波后是130V 左右的DC，电容串联充电，每个电容器分得的电压大概是65V左右,然后并联放电就也是65V左右。
这是一种典型的逐流电路，90年代在照明行业很流行,后来发现这种电路的缺点是供给开关管的直流电压波峰比很高，输出电流波峰比也很高。
填谷电路不适合做降压型电源的。
因为填谷电路滤波的电路输出电压谷值只有电解滤波电路谷值的一半。
填谷式的整流方式整流后的输出电压比普通整流后的输出电压低不少，这才是要注意的，有可能用填谷式后在低压输入的时候带载不足。
因此可能要加大电感量才能提高到普通整流时的输出功率。
这个电路用于LED照明，谐波测试CLASS D和CLASS B根本就没有办法过，CLASS C 也过不了。
二极管串联的是10 ohm/0.5W的电阻。
改变一下(增大)可能PF会好些，但是，待机会有问题的。