“填谷式”功率因数校正电路原理
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。
功率因数校正的分析
功率因数校正的分析功率因数校正是一种校正电气设备的技术，旨在改善电力系统的功率因数，提高电能的利用效率。
它对降低电能损耗、增加输电距离、改善电力质量等方面具有重要意义。
本文将对功率因数校正的原理、方法和应用进行详细的分析。
首先，我们来了解功率因数的概念。
功率因数是指交流电路中有功功率与视在功率的比值。
在电力系统中，负载的功率因数越低，说明负载对电能的利用效率越低。
例如，功率因数为0.7的电机，其视在功率是有功功率的倒数，即有147%的电能浪费在线路和变压器上。
所以，提高负载的功率因数对于节约能源具有重要的作用。
接下来，我们探讨功率因数校正的原理。
功率因数的补偿可以通过两种方式实现：被动校正和主动校正。
被动校正是指增加并联电容器或电感器，来补偿负载的无功功率。
这种方式简单、成本较低，但对电流谐波产生不利影响。
主动校正则采用电子装置，通过逆变器和电容器的控制，实现在线校正负载的功率因数。
主动校正方式不受谐波干扰，可在较宽的功率范围内校正功率因数，但设备和安装的成本较高。
然后，我们介绍功率因数校正的方法。
根据负载特点和电网需求，有多种方法可用于功率因数校正。
最常见的方法是并联补偿和串联补偿。
并联补偿是在负载侧并联连接电容器或电感器，通过无功功率的补偿来提高功率因数。
串联补偿是在电源侧串联连接逆变器和电容器，通过控制输出电流和电压来改善负载的功率因数。
此外，也可采用混合补偿方法，即并联和串联补偿的结合，根据实际情况综合考虑。
功率因数校正的应用非常广泛。
在工业领域，大型电机、电离发生器、弧炉等设备都需要进行功率因数校正，以提高电能的利用效率和降低能耗。
在商业和住宅领域，办公楼、超市、酒店、居民小区等场所，安装功率因数校正装置可以减少电能的浪费和降低电费。
此外，电力公司也可在配电网中使用功率因数校正装置，以改善电压质量、提高电能的传输效率。
然而，功率因数校正也面临一些挑战和限制。
首先，校正装置的选择和安装需要根据负载特点和电网要求进行合理设计，避免过校正或欠校正。
功率因数校正电路
则在一个开关工作周期中，经过占空比调制输出信号的平均值就与控 制信号的平均值相等，则下式成立：
这样， 在一个工作周期中实时的调制输出信号的有效值，就可得到输 出有效值的表达式：
单周期buck变换器
单周期PFC控制
100k
R4 LM324
100k
R3 100k R7
X4
7 V10
1.李慧."基于数字峰值电流控制的PFC电路设计"浙江大学. 2.张祥东,钱峰."单周期控制连续导电模式 PFC 原理和应用".上海华东理工大学自动化 研究所. 3.Keyue M. Smedley and Slobodan Cuk. "ONE-CYCLE CONTROL OF SWITCHING CONVERTERS".IEEE 4."功率因数校正手册".安美森半导体.2004.8 5.盛健健."单周期控制CCMPFC芯片的设计".电子科技大学
*D
1 T
0
Vm (t)dt
张祥东,钱峰。"单周期控制连续导电模式 PFC 原理和应用".上海华东理工大学自动化研究所
得到控制方程组：
V1(t) Vm Iin * Rs
DT
V2(t )
1 T
0
Vm (t)dt
只要上面两式相等就可以确定占空比D。由上式可以看出控制部分只 要有一个加法器、一个积分器、一个比较器即可实现控制大大简化了 控制电路。
谐波的存在会使连接在同一电源系统中的相关的电子设备 在正常工作中产生一些不必要的干扰，而出现错误的工作 状态。
功率因数校正电路(pfc)电路工作原理及应用
功率因数校正(英文缩写是PFC)是目前比较流行的一个专业术语。
PFC 是在20世纪80年代发展起来的一项新技术，其背景源于离线开关电源的迅速发展和荧光灯交流电子镇流器的广泛应用。
PFC 电路的作用不仅仅是提高线路或系统的功率因数，更重要的是可以解决电磁干扰(EMI)和电磁兼容(EMC)问题。
线路功率因数降低的原因及危害 导致功率因数降低的原因有两个，一个是线路电压与电流之间的相位角中，另一个是电流或电压的波形失真。
前一个原因人们是比较熟悉的。
而后者在电工学等书籍中却从未涉及。
功率因数(PF)定义为有功功率(P)与视在功率(S)之比值，即PF=P/S 。
对于线路电压和电流均为正弦波波形并且二者相位角Φ时，功率因数PF 即为COS Φ。
由于很多家用电器(如排风扇、抽油烟机等)和电气设备是既有电阻又有电抗的阻抗负载，所以才会存在着电压与电流之间的相位角Φ。
这类电感性负载的功率因数都较低(一般为0.5-0.6)，说明交流(AC)电源设备的额定容量不能充分利用，输出大量的无功功率，致使输电效率降低。
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性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，像开关型电源和电子镇流器等产品，都是采用桥式整流和大容量电容滤波电路来实现AC-DC 转换的。
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远非为零，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。
电源管理-功率因数校正之基本原理
■何謂工率因數？功率因數（power factor；pf）定義為實功（real power；P）對視在功率（apparent power；S）之比，或代表電壓與電流波形所形成之相角之餘弦，如圖1。
功率因數值可由0至1之間變化，可為電感性（延遲的、指標向上）或電容性（領先的、指標向下）。
為了降低電感性之延遲，可增加電容，直到pf為1。
當電壓與電流波形為同相時，工率因數等於1（cos(0o)=1）。
所有努力使工率因數等於1是為了使電路為純電阻化（實功等於視在功率）。
→就是增加電容，減低電感性讓pf=1。
▲圖1: 功率因數之三角關係。
實功（瓦特）可提供實際工作，此為能量轉換元素（例如電能到馬達轉動rpm）。
虛功（reactive power）乃為使實功完成實際工作所產生之磁場（損耗）。
而視在功率可想成電力公司提供之總功率，如圖1所示。
此總功率經由電力線提供產生所需之實功。
當電壓與電流皆為正弦波時，如前述定義之功率因數（簡稱為功因）為電壓與電流波形之對應相角，但大部份之電源供應器之輸入電流乃非正弦波。
當電壓為正絃波而電流為非正弦波時，則功因包括兩個因素：1)相角位移因素，2)波形失真因素。
等式1表示相角位移與波形失真因素之於功因的關係。
----------------------------------------------------(1)Irms(1)為電流之主成份，Irms電流之均方根值。
因此功率因數校正線路是為了使電流失真最小，且使電流與電壓同相。
當功因不等於1時，電流波形沒有跟隨電壓波形，不但有功率損耗，且其產生之諧波透過電力線干擾到連接同一電力線之其它裝置。
功因越接近1，幾乎所有功率皆包含於主頻率，其諧波越接近零。
■瞭解規範EN61000-3-2對交流輸入電流至第40次諧波規範。
而其class D對適用設備之發射有嚴格之限制（圖2）。
其class A要求則較寬鬆（圖3）。
▲圖2:電壓與電流波形同相且PF=1(Class D)。
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
填谷式pfc电路【最新版】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 电路的局限性与未来发展方向正文一、填谷式 PFC 电路的概述填谷式 PFC 电路，全称为填谷式功率因数校正电路，是一种用于提高电力系统功率因数的电路。
在现代工业生产和居民生活中，电力系统中存在的谐波对电气设备和电力系统本身造成了很大的影响，降低了系统的稳定性和可靠性。
因此，为了减少谐波对电力系统的影响，提高系统的功率因数，填谷式 PFC 电路应运而生。
二、填谷式 PFC 电路的工作原理填谷式 PFC 电路主要由三个部分组成，即输入滤波器、PFC 控制器和输出滤波器。
工作原理如下：1.输入滤波器：输入滤波器主要负责滤除输入电压中的谐波成分，使得输入电压更加干净。
2.PFC 控制器：PFC 控制器是填谷式 PFC 电路的核心部分，通过对输入电压和电流的实时采样和控制，使得输出电压和电流之间的相位差减小，从而达到提高功率因数的目的。
3.输出滤波器：输出滤波器主要负责滤除输出电压中的谐波成分，使得输出电压更加干净。
三、填谷式 PFC 电路的优点与应用填谷式 PFC 电路具有以下优点：1.较高的功率因数：填谷式 PFC 电路能够有效地提高电力系统的功率因数，从而减少谐波对系统的影响。
2.较低的谐波污染：填谷式 PFC 电路能够有效地滤除输入和输出电压中的谐波成分，降低谐波污染。
3.较好的动态响应性能：填谷式 PFC 电路具有较快的动态响应速度，能够适应不同工况下的电力系统需求。
因此，填谷式 PFC 电路广泛应用于工业生产、居民生活等领域，如电力驱动、通信设备、家用电器等。
四、填谷式 PFC 电路的局限性与未来发展方向尽管填谷式 PFC 电路具有诸多优点，但仍存在一些局限性，如较高的成本、较复杂的控制算法等。
为了克服这些局限性，未来填谷式 PFC 电路的发展方向主要体现在以下几个方面：1.降低成本：通过采用低成本的材料和优化的设计方案，降低填谷式PFC 电路的成本，提高其市场竞争力。
功率因数校正
采用UC3854的有源功率因数校正电路工作原理与应用北京信息职业技术学院 100031 路秋生简介：本文主要介绍了有源功率因数校正（APFC）的工作原理、电路分类。
并对在国内得到广泛应用的UC3854集成电路的典型应用电路、工作原理做了介绍、分析。
关键词：功率因数（PF）有源功率因数校正乘法器除法器一．功率因数校正原理1．功率因数（PF）的定义功率因数（PF）是指交流输入有功功率（P）与输入视在功率（S）的比值。
即所以功率因数可以定义为输入电流失真系数（）与相移因数（）的乘积。
可见功率因数（PF）由电流失真系数（）和基波电压、基波电流相移因数（）决定。
低，则表示用电电器设备的无功功率大，设备利用率低，导线、变压器绕组损耗大。
同时，值低，则表示输入电流谐波分量大，将造成输入电流波形畸变，对电网造成污染，严重时，对三相四线制供电，还会造成中线电位偏移，致使用电电器设备损坏。
由于常规整流装置常使用非线性器件（如可控硅、二极管），整流器件的导通角小于180o，从而产生大量谐波电流成份，而谐波电流成份不做功，只有基波电流成份做功。
所以相移因数（）和电流失真系数（）相比，输入电流失真系数（）对供电线路功率因数（PF）的影响更大。
为了提高供电线路功率因数，保护用电设备，世界上许多国家和相关国际组织制定出相应的技术标准，以限制谐波电流含量。
如：IEC555-2， IEC61000-3-2，EN 60555-2等标准，它们规定了允许产生的最大谐波电流。
我国于1994年也颁布了《电能质量公用电网谐波》标准（GB/T14549-93）。
传统的功率因数概念是假定输入电流无谐波电流（即I1=I rms或=1）的条件下得到的，这样功率因数的定义就变成了PF =。
二．PF与总谐波失真系数（THD：The Total Harmonic Distortion）的关系三.功率因数校正实现方法由功率因数可知，要提高功率因数，有两个途径：1.使输入电压、输入电流同相位。
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？
“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)。
功率因数校正电路原理说明与应用(APFC)
第四章 APFC4.1 功率因素校正技术的由来由整流二极管和滤波电容组成的整流滤波电路具有很多优点:应用广泛、价格低廉、可靠性高等，但是它产生的谐波对电网有着严重的污染，单项不可控整流电路存在以下几个主要的问题：（1）启动时冲击电流大；（2）正常工作时，由于二极管的导通角是<180°，会形成幅度很高的窄脉冲，总谐波失真THD通常超过100%，从而引起了电网电压波形的畸变。
（3）谐波带来的电路功率因数低，一般约为0.5~0.6，造成电路的效率低。
由整流电路可知，二极管整流滤波电路，因为二极管的导通角<180°，以及无源器件电感L、电容C导致的输入信号发生畸变，不但降低了系统的功率因数，效率大大减小，还造成噪声和对电网冲击等一系列的危害。
因此，为了减小AC/DC交流电路输入端谐波电流造成的噪声和谐波污染，保证电网高质量供电以及高可靠性；同时，通过相关技术达到电路节能的效果。
以上阐述都表明了研究提高电路功率因数重要性，因此提出了功率因数校正技术（PFC）的概念。
那如何提高功率因数？根据第三章整流电路的分析可知，功率因数λ=PS=cosφ=υ∙cosφ1主要由两个因素决定：基波因数和相位因数。
因此，通过提高基波因数υ=I1I和相位因数cosφ1是两个主要的途径：(1)使输入电压、输入电流同相位。
若输入电压与输出电压同相位，则相位因素cosφ1为1，功率因素λ增大；(2)使输入电流正弦化若输入电流正弦化，即电流频率保持固定，几乎不存在谐波分量，υ=I1I=1，功率因素λ增大。
满足以上两个条件，功率因素将接近为1，电路效率将非常高。
4.2 PFC的分类根据使用器件的不同，分为无源功率因数校正和有源功率因数校正。
根据有无整流桥，分为有桥PFC和无桥PFC。
无源PFC无源PFC一般采用电感补偿方法。
这种方式是使用由电感、电容等无源器件组合而成的谐振电路来降低谐波电流，以及减小交流输入的基波电流与电压之间相位差，从而提高功率因数。
(整理)功率因数校正电路分析.
第三章功率因数校正电路分析一: 引言有源功率因数校正的目的，是要使电源从输入端看就象一个简单的电阻。
有源功率因数校正器是靠控制输入电流随着输入电压变化来实现这个目的的。
当输入电压和电流之比是个常数，输入就是阻性的，功率因数就等于1.0。
当这个比值不是常数时，输入就包含相位移和/或谐波失真，功率因数就会下降。
功率因数最一般的定义是实功对视功之比其中P1是实功，P2是视在功率。
如果负载是纯阻性的，实功P1视在功率，功率因数就等于1.0。
如果负载不是纯阻性的，功率因数就低于1.0。
相位移是有源功率因数校正器输入阻抗的电抗的度量。
不论电抗是多大，也不管它是感性的还是容性的，都会引起输入电流波形对于输入电压波形的相位移。
这个电压和电流间的相位移是功率因数的经典定义，即正弦波电压和电流间的相位角的余弦电压和电流间的相位移的大小表明了负载的阻性程度。
如果电抗只占阻抗的一小部分，相位移就比较小。
如果有源功率因数校正器的前馈信号或控制环具有相位移，校正就会引入相位移。
交流母线电流滤波也会产生相位移。
谐波失真是有源功率因数校正器输入阻抗非线性的度量。
输入阻抗随输入电压的任何变化都会引起输入电流的失真，这个失真是引起功率因数下降的另一主要因素。
这个失真会增加电流的方均根值，但不会增加传递的总功率。
一个非线性负载的功率因数之所以低，是因为电流的方均根值大，而所传递的总功率又小。
如果非线性成分较小，谐波失真就小。
对于有源功率因数校正器来说，谐波失真来自几个方面，包括前馈信号，反馈环，输出电容、电感，以及输入整流器。
有源功率因数校正器能很容易地获得高输入功率因数，一般都大于0.9。
但功率因数并不能精确度量电流波形的失真或相位移。
因此往往都直接考虑这些量，而不是通过功率因数。
例如，当谐波失真为3%时，功率因数仍可高达0.999。
电流的总谐波失真达30%时，功率因数还可达0.95。
电流对于电压的相位移为25℃时，功率因数还可达0.90。
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。
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。
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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。