主动式PFC与被动式PFC电源有何不同?

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通过拆解、对比浅析计算机电源的构造原理及主动式PFC电源与被动式

通过拆解、对比浅析计算机电源的构造原理及主动式PFC电源与被动式
作者简介 :李东杰 ( 1 9 7 6 - ),男,北京人 ,本科 ,工程师 。研 究方 向:通信 电子工程计算机 自动化。
2 0 1 5 年 第 1 3 期
C h i n a c C 。 O m D u t e r & C O m m 。 u n i c a t _ i 0 n
浅出地解析主动式 P F C电路与被动式 P F C电路构造形式上的不同及其各 自的特点与优势。 关键词:计算机 电源;主要参数;内部构造;主动式 P F C ;被动式 P F C
中 图分类 号 :T M 4 6 文献标 识码 :A 文章 编号 :1 0 0 3 - 9 7 6 7( 2 0 1 5 )1 3 - 0 4 5 — 0 4
李 东杰
( 国家新 闻 出版 广 电总局 无 线 电管理局 7 2 3台 ,河北 石 家庄
0 5 0 0 1 1 )

要 :通过对 两块计算机 电源的拆解与对 比,详细地 了解计算机 电源的基本知识及各项主要 参数 ,深入
地 剖析 计 算 机 电 源的 内部构 造 、原 理及 其 重要 功 能 ,并通 过 对主 动 式 P F C电源和 被 动 式 P F C电源 的对 比 ,深入
在持 续正 常的工作 中计算 机 电源所能 提供 的且较 为 个 组件 正常工 作时提 供稳定 的直 流 电流 ,其输 出值越 大
恒 定 的最大 功率 ,单位 :瓦 ( W )。额 定功 率是计 算机 越好 。 电源 中最 主要 的参数 ,一般 情况下 ,额定 功率 的数 值要 1 . 5 保护功 能
2 0 l 5年 第 l 3期
C h i n a C o m p u t e r & C o m m u n i c a t i o n

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PFC1. 简介PFC(Power Factor Correction)是电源因数矫正的简称,它是一种提高电源效率、减少谐波污染以及减少能耗的技术。

在传统的交流电源中,由于负载电流波形与电压波形之间不同步,导致功率因数(Power Factor)较低。

低功率因数会引起电网的负载不平衡,增加电网的能量损耗,并且会产生电压和热量浪费。

而PFC技术通过改善电源输入特性,使得负载电流与电压波形同相位,从而提高功率因数,减少电网污染,提高电源效率。

2. PFC原理PFC技术主要通过使用PFC电路来改善功率因数。

PFC电路可以根据负载电流大小自动调整电源输入电流的波形,使其与输入电压保持同相位,从而达到增加功率因数的目的。

常见的PFC电路有两种主要类型,分别是主动式PFC和被动式PFC:2.1 主动式PFC主动式PFC是利用开关电压稳压器、整流器和滤波器构成的电路来实现的。

主动式PFC电路通常采用功率因数控制(PFC)芯片来监测输入电流和输出电压,并以此为基础进行控制。

主动式PFC能够实时监测电源输入波形,并通过控制开关电压稳压器的开关频率和工作周期来实现电源输入电流与电压波形的同相位,从而提高功率因数。

2.2 被动式PFC被动式PFC使用电感、电容和二极管等被动元件来实现。

被动式PFC电路通过使用电感元件和电容元件来延迟和储存电源输入电压,从而使其与负载电流波形同相位。

被动式PFC 相对于主动式PFC来说,成本更低,但效率较低,不适合高功率要求的应用场景。

3. PFC的优势PFC技术在电源领域具有以下优势:3.1 提高功率因数PFC技术能够将电源输入电流波形调整为与电压波形同相位,从而提高功率因数。

提高功率因数可以减少电网的能量损耗,提高电源效率。

3.2 降低谐波污染传统的非PFC电源会产生谐波电流,并对电网造成污染。

而PFC技术能够提高功率因数,减少谐波产生,从而降低电网的谐波污染。

3.3 减少能耗PFC技术能够减少电源输入电流的无功分量,从而减少电网的电能损失,降低能耗。

电脑电源主动式PFC和被动式PFC的区别有哪些?差别大吗?

电脑电源主动式PFC和被动式PFC的区别有哪些?差别大吗?

电脑电源主动式PFC和被动式PFC的区别有哪些?差别⼤吗?电源作为电脑主机⾥的关注度最少,但却是最重要的硬件通常会被玩家忽视。

⼀般玩家选购电源只看功率⼤⼩,其实电源作为整台电脑的电⼒输出,所有电脑硬件都需要电源的⽀持,只看功率⼤⼩是远远不够的。

选购电源是很有讲究的,其中涉及到很多专业知识,很多消费者如果弄不明⽩其中的道理,也⽐较容易上当受骗。

从今天起⼩编会不定期给⼤家科普电源常⽤的专⽤名词和特性,让⼤家从⼩⽩变成⼤神,在⾯对⽆良商家的时候也能有⼤战三百回合的资本。

相信⽤过电源的⼈都听过PFC这个词,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之间的关系,也就是有效功率除以总耗电量的⽐值。

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。

⽬前的PFC有两种,分为被动式PFC和主动式PFC。

电源内部结构主动式PFC和被动式PFC在设计上就有很⼤的区别。

被动式PFC通常为⼀块体积较⼤的电感,外部缠绕很多铜线,原理是采⽤电感补偿⽅法通过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。

(是不是专业术语太多了?)被动式PFC设计被动式PFC的功率因数不是很⾼,只能达到0.7~0.8,因此其效率也⽐较低,发热量也⽐较⼤。

被动式PFC也并⾮⼀⽆是处,其结构简单,稳定性上表现好,最⼤的特点——低成本,⽐较适合中低端电源。

主动式PFC设计主动式PFC电路是由电感线圈、滤波电容、开关管及控制IC等元件组成的⼀个升压电路,可以将输⼊电压提⾼、减少电流的电能损耗,从电路设计上就⽐被动式PFC复杂,⽽且在功率因数上也完爆被动式PFC,通常可达98%以上,但由于元件较多,设计复杂,所以成本也相对较⾼。

主动式PFC设计被动PFC对电路的要求⽐主动PFC要低,市⾯上⼤部分的被动PFC电源都是采⽤半桥拓扑+⼆极管元件构成,⽽主动PFC电源采⽤双管正激结构+⾼功率场效应管,优秀的架构设计与元件能让转换效率⼤幅提升。

PFC电路原理范文

PFC电路原理范文

PFC电路原理范文PFC(Power Factor Correction)电路是一种电气设备,用于改善电气系统中的功率因数。

该电路通过控制电流和电压之间的相位差,使其尽可能接近零,从而最大限度地提高功率因数。

PFC电路的原理是将非线性负载电流通过一个电源,改变电源输入电压的相位,以使输出电流与输入电压同相,从而提高功率因数。

PFC电路可以分为主动PFC和被动PFC两种类型。

主动PFC电路采用主动控制元件(如MOSFET)来改变电源电压的波形,以实现零电流波动,并对电网电压的峰值和频率进行修正。

被动PFC电路则采用电感、电容、二极管等被动元件,通过滤波和电源改进技术来改善功率因数。

主动PFC电路的工作原理是将输入的交流电压经过整流器转换为直流电压,然后经过一个变换器将其转换为高频交流电压,最后再通过一个反变换器将其转换为稳定的直流电压。

整个电路中的主动控制元件通过控制开关管的导通和截止时间来调整电源的输出。

这样就能够实现电流和电压的同相,提高功率因数。

被动PFC电路的工作原理是通过串联一个电感器和一个电容器,在输入交流电压的正半周期和负半周期之间形成并存储能量,并在负半周期时将这些能量释放回电网。

电感和电容的串联电路能够将负载电流调节到与电源电压同相,从而消除功率因数的损耗。

PFC电路在电源系统中具有重要的作用。

首先,它能够改善功率因数,减少电网的功率损耗,提高能源利用率。

其次,它能够有效防止电网因非线性负载而产生的电压谐波和电流谐波,保护其他电器设备的正常工作。

此外,PFC电路还能够提高电源系统的稳定性和响应速度,减少电源电压的波动和噪声,提高电器设备的工作效率。

PFC电路的应用广泛,特别是在大功率电器设备和工业控制系统中。

例如,PFC电路经常用于电视机、计算机、洗衣机等家用电器中,以提高功率因数,节能减排。

在工业领域,PFC电路也被广泛应用于变频器、电机驱动器、UPS电源等高功率电器设备中。

总之,PFC电路是一种非常重要的电气设备,能够改善功率因数,提高能源利用率,减少能源损耗。

主动PFC与被动PFC

主动PFC与被动PFC

主动PFC与被动PFC一、什么是PFC:PFC是电脑电源中的一个非常重要的参数,全称是电脑功率因素,简称为PFC,等于“视在功率乘以功率因素”,即:功率因素=实际功率/视在功率。

功率因素:功率因数表征着电脑电源输出有功功率的能力。

功率是能量的传输率的度量,在直流电路中它是电压V和电流A和乘积。

在交流系统里则要复杂些:即有部分交流电流在负载里循环不传输电能,它称为电抗电流或谐波电流,它使视在功率( 电压V olt乘电流Amps)大于实际功率。

视在功率和实际功率的不等引出了功率因素,功率因素等于实际功率与视在功率的比值。

视在功率:即交流电压和交流电流的乘积,用公式表示为:S=UI。

上式中,S是额定输出功率,单位是V A(伏安),U是额定输出电压,单位是V,如220V、380V等;I是额定输出电流,单位是A。

视在功率包括两部分:有功功率(P)和无功功率(Q),有功功率是指直接做功的部分。

比如使灯发亮,使电机转动,使电子电路工作等。

因为这个功率做功后都变成了热量,可以直接被人们感觉到,所以有些人就产生一个错觉,即把有功功率当成了视在功率,孰不知有功功率只是视在功率的一部分,用式表示:P=SCOS0θ=UICOSθ=UI·F上式中,P是有功功率,单位是W(瓦),F=COSθ被称为功率因数,而θ是在非线性负载时电压电流不同相时的相位差。

无功功率是储藏在电路中但不直接做功的那部分功率,用式表示:Q=Ssinθ=UIsinθ。

上式中,Q为无功功率,单位是var(乏)。

对于计算机和其它一切靠直流电压工作的电子电路,离开无功功率是根本无法工作的。

一般用户都认为计算机之类的设备只需要有功功率,而不需要无功功率。

既然无功功率不做功,要它何用!于是他们当然就认为功率因数为1的电源最好。

因为它能给出最大输出功率。

然而,实际情况并非如此。

假如有一台计算机,当交流市电输入后进行整流,就得到脉动直流电压,若不将脉动电压进行任何工,就直接提供给计算机电路,毫无疑问,电路根本无法正常工作。

新手必看 使用简单设计来识别主动PFC

新手必看 使用简单设计来识别主动PFC

新手必看使用简单设计来识别主动PFC
大家都知道,电路设计中的PFC有主动与被动之分。

这两种方案设计上截然不同,最终达成的效果当然也不尽相同。

本文将针对主动PFC的识别进行简单的讲解,并搭配简单被动PFC来对两者的不同进行区分,感兴趣的朋友快来看一看吧。

 主动PFC实际上就是主动PFC属于有源式PFC电路,它包含有功率MOSFET、PWM芯片、PFC线圈、PFC二极管等元件,工作原理是通过PWM芯片和MOSFET管,在交流输入和整流桥之间调整输入的交流电压和电流波形(也就是相位差),使之相位差尽量变小(cosφ既不超前也不滞后),从而达到提高功率因数的目的。

 主动PFC电路还有一个优点,就是因为有控制线路和功率型开关组件的存在(事实上就相当于一个小的开关电路了),电源的输入电压范围可以做得比较大,一般都可以做到90V~265V的宽幅电压范围,现在的大部分宽幅电源,使用的就是主动PFC电路。

 图1
 而被动式PFC,也叫无源PFC,它的原理也是通过调整补偿电流电源相位差来提高功率因数,不同的是它没有控制电路和功率组件,而仅仅只是在交流输入端和整流桥,或整流桥与滤波电容之间串联了一个大功率的PFC电感线圈,通过电感补偿的方式来控制。

 被动式PFC最大的好处是线路简单成本低廉,仅需一个PFC电感即可。

不过它的缺点也是显而易见的,就是由于只是简单的串联电感,功率因数无法提升得很高,一般仅在75%~80%左右,而主动式PFC可以达到95%~99%以。

PFC电路

PFC电路

功率因数校正器PFC(Power Factor Correct)的意思是“功率因数校正”,主要用于表征电子产品对电能的利用效率。

功率因数越高,说明电能的利用效率越高,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。

PFC电路分主动式(有源)PFC和被动式(无源)两种。

被动式PFC电路结构较为简单,实际上是一颗矽钢片制成的工频电感,它利用电感线圈内部电流不能突变的原理调节电路中的电压及电流的相位差,使电流趋向于正弦化以提高功率因素。

被动式PFC结构笨重,工作时常带有低频震动并引发低频噪音,相对于主动式PFC电路,被动式PFC电路的功率因数要低得多,一般只有70%左右。

因此被动式PFC电路固有其不可克服的缺点:1、当欧洲EN的谐波规范越来越严格时,电感量产的质量需提升,而生产难度将提高。

2、沉重重量增加电源供应器在运输过程损坏的风险。

3、原料短缺的风险较高。

4、如电源内部结构固定的不正确,容易产生震动噪音。

5、当电源供应器输出超过300瓦以上,被动式PFC在材料成本及产品性能表现上将越突出其不可克服的多种的缺陷。

主动PFC电路由高频电感。

开关管和电容等元件构成,可简单的归纳为升压型开关电源电路,它能将110V或220V的交流市电转变为380V左右的直流高压。

主动式PFC电路具有体积小,重量轻,具有高功率因数(通常可达98%以上),输入电压范围宽等优越的电气性能。

与被动式PFC电路类似,主动式PFC工作时也会产生噪音,只不过是高频噪音。

相对于被动PFC电路,主动PFC电路复杂,成本较被动PFC要高得多,主要应用于中高端电源产品。

为什么主动式PFC优于被动式PFC?1、主动式PFC提升功率因素值至95%以上,被动式PFC约只能改善至75%。

换句话说,主动式PFC比被动式PFC能节约更多的能源。

2、采用主动式PFC的电源供应器的重量,较用笨重组件的被动式PFC产品要轻巧许多,而产品走向轻薄小是未来3C市场必然趋势。

电源的主动PFC与被动PFC的区别

电源的主动PFC与被动PFC的区别

不过有个问题需要说明,对于大功率电源,一定要使用主动PFC,不是因为别的,而是因为主动PFC更能保证电网的市电品质不变坏,当电力系统接入感性负载过多时,电压就会下降,而接入容性负载过多,电压则会上升,而用电器多为感性负载,因此居民家的电通常不足220V,而主动PFC能确保使本身已经较低的电压不至更加降低,因此,大功率电源都应该使用主动PFC,这不仅仅是对自己负责,同时也是对别人负责的一种表现。
电源的主动PFC与被动PFC的区别
主动PFC可以降低电源所消耗的无功,而居民的电费支出中是不需为无功缴纳电费的!
因为采用主动PFC,因此会比采用被动PFC多消耗有功,因此用户需要多缴纳电费!
对于很多不是学电力专业的人来讲,让他们弄清楚有功和无功还有视在功率并不是一件容易的事情,但是记住,对于家庭用电,只收有功的电费,只有对于大型企业用户才收取有功和无功共同的费用,而这些号称主动PFC的电源能比被动PFC的电源节省无功,不至于使电力系统的电流落后电压的角度变大,也就是说不容易使电能质量变坏,而这些电源所宣称的一年可以省多少多少电费简直让一个略懂电力知识的人都笑掉大牙,我个人觉得这种宣传纯属误导电力行业知识不够丰富的普通消费者,属于虚假宣传!

主动式PFC与被动式PFC电源有何不同?

主动式PFC与被动式PFC电源有何不同?

主动式PFC与被动式PFC电源有何不同?作者:来源:《个人电脑》2016年第10期在主动式PFC电源刚刚步入主流的时候,有不少厂商为了宣传自家的主动式PFC电源产品,都纷纷打出了“主动式PFC电源更加省电”的旗号,引导消费者选择采用主动式PFC设计的产品。

但事实是不是这样呢?主动式PFC电源就一定比被动式PFC电源省电吗?在前几年主动式PFC电源刚刚步入主流的时候,商家们一度大肆宣传“主动式就是比被动式好”,现在主动式PFC电源已经成为主流,虽然不再需要像当年那样疯狂地推广,但是我们仍然可以在不少电源产品的包装上看到强调主动式PFC的字眼,可见这个观点早已深入人心。

那么主动式PFC相比被动式PFC好在哪里呢?我们就来一起探讨一下被动式PFC与主动式PFC之间的差异,看看为什么主动式PFC电源能够成为今天的主流之选。

PC电源为什么需要配置PFC电路?目前,电路负载基本上可以分为两种模式,其一为电阻型负载,这种负载在采用交流输入时,其电压与电流的波形都将呈现正弦曲线且相位相同,换句话说电压和电流都会在同一时刻逆转极性,能量一直为正向移动;另外一种则是电抗型负载,这种负载在采用交流输入时虽然电压与电流的波形同样为正弦曲线,但两个波形之间存在相位差,这样就无法保证电压与电流在每一个时刻都是相同的极性,在极性相反的周期内,能量是反向移动。

当然,上述这两种都是理想状态下的负载,在实际应用中其实是电阻性负载与电抗型负载的混合负载,极少存在单一型负载的情况,因此在任意时刻的负载中会有两种不同方向的能量,其中只有正向能量是有价值的,我们将其称为有效功率,反向能量则称为无效功率,而两者的综合就是视在功率了。

为了体现电器设备对能量的利用率,我们就需要用到功率因数(Power Factor),即我们PC电源评测中常提到的PF值,这是一个有效功率除以视在功率所得出来的比值。

而功率因数校正即PFC(Power Factor Correction)的用作就是提升PF值,它可以起到减少脉冲电流的谐波分量、降低EMI电磁干扰、降低谐波失真度等作用,从而实现降低电网“污染”、使功率因数趋向于1的效果。

开关电源中主被动PFC电路的介绍与分析

开关电源中主被动PFC电路的介绍与分析

开关电源中主被动PFC电路的介绍与分析在数年前,许多的电源厂商大多都在电源产品中使用被动PFC模块。

而PFC模块则是一个减少谐波电流,并且将非线性负载转换成线性负载的过滤器,电容和电感所产生的功率因数则会向单位值跟近一些。

因此,接下来要说的,就是主动PFC和被动PFC电路。

被动PFC 相对主动PFC,功率因数较低,并且被动PFC只适用于230V高压电网,对于115V低压电网,被动PFC还需要一个倍压器以适应电网规格。

不过,被动PFC比主动PFC的效能要高!对于主动PFC来说,它基本上是一个通过PWM(脉冲宽度调制)控制电流波形的AC/DC整流器。

在最开始,AC电压通过整流桥整流。

然后PWM触发主动PFC电路中的MOSFET管(通常是两个),分离中间直流电压到恒定脉冲序列。

这些脉冲信号通过滤波电容,将相对平顺的电流送到主开关电路。

而在此之前,我们还会看到一个大个的电感线圈,而这个大电感可以对突然涌入的电流起到缓冲和梳理的作用,当然磁线圈也是电抗产生的重要元件。

此外,在主动PFC电路中我们还会看到一个热敏电阻,同样是用来限制突然涌入的电流,特别是当电源通电以及启动时。

80Plus要求PFC超过0.9主动PFC电路通常也有两种不同的模式,电流断续模式DCM (Discontinuous Conduction Mode)和电流连续模式CCM ( Continuous Conduction Mode)。

其中DCM是指,当电感电流为零时,PFC的MOSFET管被开启的工作状态;CCM是指,电感电流始终在零以上,PFC的MOSFET管被开启的工作状态,因此在MOSFET管中,所有的反向恢复的能量都会被浪费。

在电源PFC电路中的第二种模式(CCM)主要被用于超过200W 功率输出的电源,因为他能够提供相对较低电流噪声峰值,这意味着高功率电源可以有效抑制电流纹波,输出更为平顺的电流。

不过CCM 的缺点是耗能较高,并且在升压二极管关闭时,会产生额外EMI,所以我们经常会看到电源整流桥后通常会增加一个X电容。

主动式电源和被动式电源的区别

主动式电源和被动式电源的区别

主动式电源和被动式电源的区别在如今的电脑配件市场上,电源制造商发现让自己的产品在众多品牌产品中脱颖而出变得越来越困难。

目前,用户的最大误区在于对电源功率瓦数的追捧(事实上,一台用料十足的300W电源可以满足绝大部分计算机的供电要求,但是用户在购买电源时往往更愿意购买标称值更高的产品而忽略了关系电源品质的其他因素)。

和几年前相比,现在的电源更加花哨。

多风扇设计、线缆的装饰、镀金接头、LED装饰……图1 被动式电源内部图2 主动式电源内部(一)被动式图1(又称无源式)被动式PFC采用串联电感(图4),直接串联在交流电源进线或整流桥与滤波用的200V 电容之间,同时改造开关电路的校正。

被动式PFC的最大好处是EMI(电磁干扰)较低,而且所需线路简单,生产成本也因此较低,一般只需二美元左右,多用于家用DIY市场。

不过,被动式PFC的功率因数(能源转换效率)不高而且重,容易产生工频震动和噪音等问题。

图4 被动式PFC(二)主动式图2(又称有源式)主动式PFC是在输入整流桥与滤波用200V电容之间插入一个开关变换器线圈(图5),以控制输入电流的波形跟随电网电压波形,使电源呈现阻性。

主动式PFC支持90V至270V 的宽范围输入电压(标准是220V),并有0.99以上的功率因数。

另外,主动式PFC可用较低μF值的200V电容,有助于减少电源的重量和成本。

此外,主动式PFC还拥有稳定性佳、工频震动和噪音低等优点。

图5 主动式PFC不过,尽管主动式PFC拥有多项优点,但其线路设计比被动式PFC复杂,成本也较高?约四美元?,因此以服务器、工作站等专业市场为主。

但是和这些元素相比,电源的PFC电路设计对一款电源的品质显示得更加重要。

那么,今天我们就对PFC电路做一个详细的了解。

PFC(Power Factor Correction)译为功率因数校正电路。

PFC并不是PC电源不可获缺的部分,但是目前几乎所有的电源都有PFC设计,因为很多国家都有相应的规定要求电源具有PFC设计。

pfc电路工作原理

pfc电路工作原理

pfc电路工作原理
PFC(Power Factor Correction)电路是用于改善交流电源输入功率因数的电路。

在传统的非纹波交流电源中,输入电流与输入电压之间可能存在较大的相位差,导致功率因数低,容易引起电网污染和能量浪费。

因此,需要使用PFC电路来纠正这个问题。

PFC电路有两种类型:主动型和被动型。

其中,主动型PFC电路利用开关管或MOS管作为控制元件,根据输入电压大小和形状实现对输出电流的控制,从而实现功率因数校正。

被动型PFC电路则利用电感、电容等元器件,通过电路组合来达到功率因数的修正目的。

以主动型PFC电路为例,其工作原理如下:
1.输入滤波和整流:将输入电源经过变压器降压后,通过L-C滤波电路进行滤波处理,去除输入信号中的高频噪声和杂波,然后进入整流桥,将交流信号转换为半波或全波直流信号。

2.功率因数纠正:通过控制开关管或MOS管的通断状态,调整输出电流的大小和相位,使其与输入电压相位同步,从而实现功率因数的校正。

3.输出滤波:在输出端加入LC滤波电路,对纹波进行滤除,得到直流稳压输出信号。

4.输出调节:为了保证输出电压的稳定性和精度,常常需要在输出端加入反馈控制电路,通过调节开关管或MOS管的占空比来实现输出电压的精确调节。

PFC电路的作用是改善交流电源输入功率因数,降低谐波污染和能量浪费,提高电源效率和稳定性。

它广泛应用于各种电子设备中,如计算机、电视、音响等,并且也逐渐成为工业、航空、船舶等领域的重要技术。

PFC电源设计解读

PFC电源设计解读

PFC电源设计解读PFC(Power Factor Correction)电源设计在现代电子产品中起着至关重要的作用。

PFC技术可以改善电源的功率因数,提高电源效率,降低谐波污染,减少电网负荷,从而降低能源消耗和电费支出。

本文将对PFC电源设计进行解读,包括PFC的原理、应用、设计要点以及常见的PFC拓扑结构。

一、PFC的原理PFC技术是通过提高电源输入端的功率因数,减少谐波失真,实现电源的高效稳定运行。

传统的电源系统中,大多采用整流桥+滤波电容的方式直接将交流电转换为直流电,这种设计通常功率因数较低(0.6-0.7左右),谐波失真较高。

而PFC技术则是通过引入功率因数校正电路,使得输出端的电流与电压同相位,从而提高功率因数,减小电流谐波,符合电气标准要求。

PFC技术主要有两种类型,一种是主动PFC,一种是被动PFC。

主动PFC采用控制电路主动调节输入电流与电压的相位关系,以实现目标功率因数;被动PFC则是通过电感、电容等被动元件实现功率因数修正。

主动PFC的效果更为显著,但成本较高,适用于高端需求较高的电源系统;而被动PFC成本低廉,但功率因数改善效果较弱,适用于一般性电源系统。

二、PFC的应用PFC技术广泛应用于各类电源设备中,特别是涉及到能耗要求的行业,如通信、工控、医疗等。

在这些领域,PFC技术能够有效提高电源效率,降低能耗成本,减少对电网的干扰。

此外,PFC技术还有助于提高系统的稳定性和可靠性,减少电磁干扰,延长设备寿命,提高系统性能。

因此,PFC技术已成为未来电源设计的必备技术之一三、PFC电源设计要点在进行PFC电源设计时,需要考虑以下几个要点:1. 选择合适的PFC拓扑结构:常见的PFC拓扑结构包括Boost型PFC、Bridgeless PFC、Buck-Boost型PFC等,每种结构各有特点,应根据具体需求选择合适的拓扑结构。

2.选型合适的元器件:电源设计中,元器件的选型对整个系统的性能至关重要。

主动PFC(有源PFC)和被动PFC(无源PFC)

主动PFC(有源PFC)和被动PFC(无源PFC)

PFC 主动PFC和被动PFCPFC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。

现在有一个趋势,就是买电源的时候,大家都喜欢买主动PFC的产品。

这当然是一件好事情,不过也要看场合而定。

主动PFC和被动PFC简介:传统的二极管整流电路会造成电网干扰,功率因数也很低,浪费电网容量。

(但是并不浪费电能)为了解决这个问题,引入了PFC。

被动PFC是一个工频电感器,利用电感中电流不能突变的原理,可以大幅降低电网干扰,同时提升功率因数。

被动PFC的优势是:电路简单,成本低,电磁干扰小。

主动PFC其实也需要电感器:高频感应线圈,由大功率开关管控制,动态反馈跟踪,实现很高的功率因数。

主动PFC的优势是:电压适应范围宽,功率因数高。

功率因数和转换效率是两个不同的指标。

功率因数是电路的参数,交流电路中的一个指标,和线路损耗有一定的关系。

功率因数的范围是0 -- 1.0,1.0是最理想的,0 在实际电路中其实不存在。

供电局对这个指标比较重视,对于一般家用没有实际意义。

转换效率是关于能量转换的,直接决定电源的损耗大小。

转换效率的范围是0% -- 100%,100%是理想的状态,0%是最差劲的极端。

这才是我们应该关心的,转换效率越低,电源损耗越大,浪费的电越多。

功率因数不影响电表走字,0.1和1.0都是一样的走法。

转换效率要影响电表走字,转换效率越低,损耗的电能越多,电表也会多走些。

高功率因数,是在给供电局省钱。

高转换效率,是在给自己省钱。

主动PFC和电源转换效率并没有必然联系就目前市面上的产品来看,大部分高转换效率的电源都是主动PFC的,也同时拥有很高的功率因数。

这有很大一部分是市场造成的:低端电源在成本上要求太严,不可能用主动PFC;买低端电源的人通常也不会关心转换效率和功率因数。

主动式PFC和被动式PFC电源有哪些共同与不同之处

主动式PFC和被动式PFC电源有哪些共同与不同之处

主动式PFC和被动式PFC电源有哪些共同与不同之处PFC电路按照工作原理的不同,又有主动式、被动式、有源、无源之分。

那么有什么区别呢?简单地说,主动式PFC就是一个有源的升压电路。

它通过高频电感线圈、开关电子管、高压滤波电容以及控制IC等元件,组成一个可以将输入电压提高的电路,通过升高输入电压来减少电流在流向下级电路中的电能损耗。

为什么升高输入电压会减少电能损耗呢?我们知道,功率P=UI,在电网的输入总功率P一定的情况下,只要提高电压,电流值就会变小,从而降低电路的电能损耗。

我们国家的电网系统之所以要采用高压电线来传输电能,也是出于降低能耗的考虑。

与被动式PFC相比,主动式PFC电路省去了一个较大体积的含有硅钢片的电感,因此重量上也可能会比被动式PFC电路轻。

而作为其明显区别就是一个电感线圈,不过却不能因此判断电源是否主动式PFC,因为电源内部的电感线圈较多,没有电路知识的人并不能加以区分。

由于主动式PFC电源PFC电路自身需要消耗一定电能,如果使用在低功率(300W以下)电源中往往不如被动式PFC电源省电,因此在此类产品中并不常见。

另外,因为主动式PFC电路的升压能力,能容许较低的输入电压,所以适应市电通常范围较宽(达到110V-240V)。

当然,最明显的识别方式,莫过于通过产品外壳铭牌上的标注来识别,有写明“主动式PFC”或者“Active PFC”即是主动式PFC。

我们知道电源的PFC电路是为了提高电源的功率因数而设,但是“功率因数”并不就等于“转换效率”,有人将主动式0.99的功率因数理解为能得到99%的电源转换效率,很显然这是不对的。

虽然两个都是描述省电的概念,但对于电脑用户而言,两个概念的意义是不一样的。

1."功率因数"高是为国家省钱公式:功率因数=输入电源的实际电量÷电网供给电源的电量提高用电器的功率因数有两方面的意义,一是可以减小输电线路上的功率损失;二是可以充分发挥电力设备(如发电机、变压器等)的潜力。

pfc 电路原理

pfc 电路原理

pfc 电路原理PFC电路原理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电路。

在传统的交流电源中,由于存在电感和电容元件的影响,导致电流波形与电压波形之间存在相位差,从而引起功率因数的下降。

而PFC电路通过对电源输入端的电流进行控制来实现功率因数的校正,从而改善电源质量,提高能源利用效率。

PFC电路的核心原理是利用电感和电容元件来实现对电流波形的调整。

通过合理设计电路,使电流与电压之间能够保持同相,从而将功率因数提高到接近1的水平。

这样做的好处是可以减少电网的无功功率损耗,提高电能的传输效率,减少对电力系统的负荷。

PFC电路主要有两种类型,分别是主动式PFC和被动式PFC。

主动式PFC电路是通过采用控制器来调整电流波形,从而实现功率因数的校正。

常见的主动式PFC电路有整流器和逆变器等,可以广泛应用于电视机、电脑等家电产品中。

被动式PFC电路则是通过合理设计电路结构,利用电感和电容元件来实现功率因数的校正。

被动式PFC电路的成本相对较低,但效率较低,适用于功率较小的电子产品中。

在PFC电路中,有一种常见的拓扑结构,即Boost拓扑。

Boost拓扑是一种单端输入、双端输出的DC-DC变换器,通过控制开关管的导通和截止,实现对电感和电容元件的充电和放电,从而调整电流波形。

Boost拓扑在PFC电路中具有较好的性能,可以实现高功率因数校正和高效率的能量转换。

PFC电路的设计需要考虑多种因素,如输出电流、电压、功率因数等。

在实际应用中,需要根据具体需求选择合适的电路结构和元件参数。

同时,还需要考虑电路的稳定性、可靠性和成本等因素。

为了确保PFC电路的正常工作,还需要进行相关的电路保护设计,如过流保护、过压保护等。

PFC电路是一种用于提高电力系统功率因数的关键技术。

通过合理设计电路结构和控制策略,可以实现高功率因数校正和高效率的能量转换。

主动式电源和被动式电源的区别

主动式电源和被动式电源的区别

主动式电源和被动式电源的区别在如今的电脑配件市场上,电源制造商发现让自己的产品在众多品牌产品中脱颖而出变得越来越困难。

目前,用户的最大误区在于对电源功率瓦数的追捧(事实上,一台用料十足的300W电源可以满足绝大部分计算机的供电要求,但是用户在购买电源时往往更愿意购买标称值更高的产品而忽略了关系电源品质的其他因素)。

和几年前相比,现在的电源更加花哨。

多风扇设计、线缆的装饰、镀金接头、LED装饰……图1 被动式电源内部图2 主动式电源内部(一)被动式图1(又称无源式)被动式PFC采用串联电感(图4),直接串联在交流电源进线或整流桥与滤波用的200V 电容之间,同时改造开关电路的校正。

被动式PFC的最大好处是EMI(电磁干扰)较低,而且所需线路简单,生产成本也因此较低,一般只需二美元左右,多用于家用DIY市场。

不过,被动式PFC的功率因数(能源转换效率)不高而且重,容易产生工频震动和噪音等问题。

图4 被动式PFC(二)主动式图2(又称有源式)主动式PFC是在输入整流桥与滤波用200V电容之间插入一个开关变换器线圈(图5),以控制输入电流的波形跟随电网电压波形,使电源呈现阻性。

主动式PFC支持90V至270V 的宽范围输入电压(标准是220V),并有0.99以上的功率因数。

另外,主动式PFC可用较低μF值的200V电容,有助于减少电源的重量和成本。

此外,主动式PFC还拥有稳定性佳、工频震动和噪音低等优点。

图5 主动式PFC不过,尽管主动式PFC拥有多项优点,但其线路设计比被动式PFC复杂,成本也较高?约四美元?,因此以服务器、工作站等专业市场为主。

但是和这些元素相比,电源的PFC电路设计对一款电源的品质显示得更加重要。

那么,今天我们就对PFC电路做一个详细的了解。

PFC(Power Factor Correction)译为功率因数校正电路。

PFC并不是PC电源不可获缺的部分,但是目前几乎所有的电源都有PFC设计,因为很多国家都有相应的规定要求电源具有PFC设计。

通过拆解、对比浅析计算机电源的构造原理及主动式PFC电源与被动式PFC电源的各自特点

通过拆解、对比浅析计算机电源的构造原理及主动式PFC电源与被动式PFC电源的各自特点

通过拆解、对比浅析计算机电源的构造原理及主动式PFC电源与被动式PFC电源的各自特点
李东杰
【期刊名称】《信息与电脑》
【年(卷),期】2015(000)013
【摘要】通过对两块计算机电源的拆解与对比,详细地了解计算机电源的基本知识及各项主要参数,深入地剖析计算机电源的内部构造、原理及其重要功能,并通过对主动式PFC电源和被动式PFC电源的对比,深入浅出地解析主动式PFC电路与被动式PFC电路构造形式上的不同及其各自的特点与优势。

【总页数】4页(P45-47,54)
【作者】李东杰
【作者单位】国家新闻出版广电总局无线电管理局723台,河北石家庄 050011【正文语种】中文
【中图分类】TM46
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1.通过拆解、对比浅析计算机电源的构造原理及主动式PFC电源与被动式PFC电源的各自特点 [J], 李东杰;
2.PC动力之源——被动式PFC电源导购 [J], ALONG
3.主动式PFC与被动式PFC电源有何不同? [J], 蓝色
4.四路12V+输出三段式主动式PFC航嘉多核F1电源 [J],
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pfc 芯片方案

pfc 芯片方案

pfc 芯片方案PFC芯片方案PFC(Power Factor Correction)芯片方案是一种能够提高电力系统功率因数的技术,在现代电子设备中被广泛应用。

本文将介绍PFC芯片方案的原理和应用,并讨论其在节能和环保方面的重要性。

一、PFC芯片方案的原理及工作方式PFC芯片方案是通过控制输入电流的波形来实现功率因数的修正。

传统情况下,电子设备的输入电流通常以非正弦的脉冲波形存在,导致电力系统的功率因数较低。

而PFC芯片方案通过全波桥整流等方式,将输入电流变为接近正弦的波形,以提高功率因数。

PFC芯片方案的工作方式主要分为两种类型:主动型和被动型。

主动型PFC芯片方案采用了电压型控制方式,通过改变电流的控制方式来提高功率因数。

而被动型PFC芯片方案则采用了电流型控制方式,通过改变电压的控制方式来实现功率因数的修正。

二、PFC芯片方案的应用领域及优势PFC芯片方案在各种电子设备中都有广泛的应用,尤其在消费电子、通信设备和工业控制等领域中的应用更加常见。

PFC芯片方案的主要优势包括以下几个方面:1. 提高功率因数:PFC芯片方案能够将功率因数提高到接近1的水平,有效减少了电力系统的无用功耗,提高了能源利用效率。

2. 减小谐波污染:PFC芯片方案能够通过滤波电路和控制算法等手段,减小输入电流的谐波含量,降低了对电力系统的谐波污染。

3. 提高系统效果:PFC芯片方案能够降低系统的总谐波失真率,减少了电源波动对其他设备的干扰,提高了整个电力系统的稳定性和可靠性。

4. 节能环保:PFC芯片方案的应用可以降低电力系统的能耗,减少了对化石燃料的依赖,有助于节约能源和减少环境污染。

三、PFC芯片方案的发展趋势随着节能环保意识的提高和能源紧缺问题的加剧,PFC芯片方案的发展正朝着以下几个方向进行:1. 高效性能:研究人员将不断改进PFC芯片方案的效率和性能,提高电力系统的功率密度和转化效率,以实现更加高效的能量利用。

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主动式P F C与被 动式 P F C电源有何不 同 [
在主动式P F C 电源 ̄ J l B J J l 步入 主流的时候 ,有不少厂商为 了宣传 自家的主动式P F C 电源产 品,都纷纷打 出了 “ 主 动式P F c 电源更加 省 电”的旗号 ,引导 消费者选 择采用主 动式P F c 设计 的产品 。但事 实是不是这样 呢?主动式P F C 电源就一定比被动式P F C 电源省 电吗?
将 呈现 正 弦 曲 线 且 相 位 相 同 ,换 句 话 说 电
负载 的情 况 ,因此在 任意时 刻的 负载中 会 有两 种不 同方 向的能量 .其 中只有 正向 能
P F C  ̄ B 比被动式PF C好在哪里呢7 我们就 来

压和 电流都 会存 同一 时刻逆 转极 性 .能量

起探讨 一下被 动式P F C 与主动式P F C之间
痛/ 蓝
在 前 几 年 主 动 式 PF C电 源 刚 刚 步 入 主
P C 电源 为什 么需要配置P F C
电路?
目 前 , 电 路 负 载 基 本 卜可 以 分 为 两 种 模 式 其 一 为 电 阻 犁 负 载 . 这 种 负 载 在
采 用 交 流 输 入 时 , 其 电 压 与 电流 的 波 形 都
主动式P F C电 源 会 更 省 电
吗?
然而 这样的 省 电对于 消费 者而言 并没
有什 / z , 实 际 意 义 ,因 为 我们 的 电表 只 统 计 有
什么是主动式P FC ?
效功率 ,并不是统计视在功率 ,换句话 说你 只需要为有效功率付 电费 ,因此不管是主动
 ̄P F C、被 动 式 PF C 还是没有P F C,只 要 有 孜功 率 相 同 , 电表 上 走 的 数 字就 是 相 同 的 , 肖 费 者 需 要 支 付 的 电 费也 是 相 同 的
力率 的提升 ,其在体积和 重 【
量 上 的 变 化 不 会 很
E ,存 被 动 式 P F C电源 上 “ 越重越好 ” } 标 准 自然 并 不 适 合 主 动 式 P F C电 源 。
功 率相 当于发 电机 的输 出功率 ,那主动 武
P F C电源 对 发 电机 造 成 的 负 荷 就 更 低 , 自然 也 就 是 更 省 电了 。
狂地 推广 ,但是 我们 仍然可 以在 不少 电源
产 品 的 包 装上 看 到 强调 主动 式 P F C的 字 眼 , 可 见 这 个 观 点 早 已深 入 人 心 。 那 么 主 动 式
负载 ,在 实际应 用 中其 实是 电阻性 负载 与
电抗 型 负 载 的 混 合 负 载 ,极 少 存 在 单 一 型
I n put / Out pu t T es t Da t a
达 氍
电压值
输出功率( w)
3 0
50
功率罄数
. 1 2 V

1 2 V

5 V
3 3 V
3 2 0 1
3 1 41

5 V S 8 ”5 V 效率( % P F 值 2 3 0 V 数辜( %
皱动 式 PF C, 随着 电 源额 定 此 外 ,被 动 式 PF C电 源 对 输 入 电 压 的 稳 定 性 也 有 一 定 要 求 ,基 本 上 电 压 波 动 的 允 许 范 围 不 会 太 广 。 而 且 由于 被 动 式 p F C适 合 在 比较 高 的 电压 下 使 用 , 因 此 采 用 1 1 0 V 输 入 设 计 的 被动 式 P F C电 源还 需 要添 加 一 个 倍 压 器 , 将 输 入 电压 从 1 1 0 V 增J J ] 1  ̄2 2 0 V 以保 证 P F C电 路 的 工 作正 常
, 0 3 6 8
分 离 端 产 品 甚 至 可 以 实 现 无 源 省 电吗
ห้องสมุดไป่ตู้
限接 近于 1 的效果。 此 外 , 由于 主 动 式 P F C
如果从 宏观 的角度 来看 ,主动式 P F(
电源省电的说法确实没错。同特是2 0 0 W ̄ ,
电路的体积 和重量都远小于 有 效功率 ,采用被动  ̄P FC ̄计 、PF 值
直 为 正 向 移 动 ,另 外
种 则 是 电 抗 型 负
量是 有价值 的 ,我们将 其称 为有效 功率 ,
反 向能量 则称为 无效功 率 ,而 两者 的综合 就是视在功 率 了。
的 差 异 看看 为 什 么 主 动式 P F C电 源 能够 成
载 , 这 种 负 载 在 采 用 交 流 输 入 时 虽 然 电压
为今天的主流之选。
与 电流的 波形 同样 为正弦 曲线 ,但两 个波
81
 ̄ t i on s &q q t
么是 被 动 式 P f
电 压波形 电 流 波形
So l u t i o n s &T i p s 技术应 用
一 ~ 一 ~ 一 一 一 一 ~ 一
可 以轻松 达至 1 O 9 以J 二 .音 B 呢?主动式P F C电源就 一定 比被 动 式 P F C

0 8 的P C电源 需 要 消耗 2 5 0 W  ̄视在功率 . 而采用主动式P F C 设计、P F 值 ho 9 的PC电 源 则只需要2 2 2 W  ̄ 视在 功 率 , 如 果 说 视 在
肼 一 的 ~ 自 铂 了 一 打 动 一 竞 一 麟 一 , 一 日
形 之间存 在相 位差 ,这梓就 无法保 证 电压 与 电流在 每一 个时刻 都是相 同的极 性 ,在 极性相 反的周期内 ,能量是反向移动 。
当 然 ,上 述 这 两 种 都 是 理 想 状 态 下 的
流 的时候 ,商 家们一 度大肆 宣传 “ 主动 式
就 是 比 被 动 式 好 ” ,现 在 主 动 式 P F C电源 已 经 成 为 主 流 , 虽 然 不 再 需 要 像 当 年 那 样 疯
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