功率因數(shù)校正的目的,作用,校正方法-KIA MOS管

pfc功率因數(shù)校正

功率因數(shù)校正是通過調(diào)整電路使電壓與電流相位接近，以提高功率因數(shù)的技術(shù)；實(shí)際電路設(shè)計(jì)中需功率因數(shù)校正以提高能效、減少損耗并滿足法規(guī)要求。

由于感性負(fù)載導(dǎo)致電流滯后電壓，產(chǎn)生無功功率，這會(huì)增加線路損耗、降低變壓器及線路的帶載能力，并可能引發(fā)電壓跌落。校正后功率因數(shù)趨近于1，可減少無功環(huán)流，從而降低銅損和鐵損，釋放設(shè)備容量，維持電壓穩(wěn)定。

功率因數(shù)校正的目的,作用

1.優(yōu)化電能傳輸效率：通過調(diào)整輸入電流波形與電壓波形的相位差，使負(fù)載呈現(xiàn)電阻性特性，減少無功功率的浪費(fèi)。

2.減少諧波污染：抑制非線性負(fù)載（如開關(guān)電源）產(chǎn)生的高次諧波，避免對(duì)電網(wǎng)和其他設(shè)備造成干擾。

3.滿足法規(guī)要求：符合國(guó)際能效標(biāo)準(zhǔn)，確保設(shè)備在電網(wǎng)中的兼容性。

功率因數(shù)校正電路對(duì)離線電源的輸入電流波形進(jìn)行整形，以使從電源吸取的有功功率最大化。在理想情況下，電器應(yīng)該表現(xiàn)為一個(gè)純電阻的負(fù)載，此時(shí)電器吸收的反射功率為零。在這種情況下，本質(zhì)上不存在輸入電流諧波。電流是輸入電壓（通常是一個(gè)正弦波）的完美復(fù)制品，而且與其同相。在這種情況下，對(duì)于進(jìn)行所需工作所要求的有功功率而言，從電網(wǎng)電源吸收的電流最小，而且還減小了與配電發(fā)電以及相關(guān)過程中的基本設(shè)備有關(guān)的損耗和成本。由于沒有諧波，也減小了與使用相同電源供電的其他器件之間的干擾。

因?yàn)檩斎腚娐返脑?，開關(guān)模式電源對(duì)于電網(wǎng)電源表現(xiàn)為非線性阻抗。輸入電路通常由半波或全波整流器及其后面的儲(chǔ)能電容器組成，該電容器能夠?qū)㈦妷壕S持在接近于輸入正弦波峰值電壓值處，直至下一個(gè)峰值到來時(shí)對(duì)電容再進(jìn)行充電。在這種情況下，只在輸入波形的各峰值處從輸入端吸收電流，而且電流脈沖必須包含足夠的能量，以便在下一個(gè)峰值到來之前能維持負(fù)載電壓。這一過程通過在短時(shí)間內(nèi)將大量電荷注入電容，然后由電容器緩慢地向負(fù)載放電來實(shí)現(xiàn)，之后再重復(fù)這一周期。電流脈沖為周期的10%到20%是十分常見的，這意味著脈沖電流應(yīng)為平均電流的5到10倍。

功率因數(shù)校正電路的作用是提高功率因數(shù)，減少諧波污染和線路損耗，提升電能利用效率。

功率因數(shù)校正校正方法

校正方法包括無源功率因數(shù)校正（PPFC）和有源功率因數(shù)校正（APFC）。基本原理是通過調(diào)整輸入電流波形與電壓波形同相位，降低總諧波失真（THD），使負(fù)載呈現(xiàn)電阻性特性。

無源校正（PPFC）：使用LC濾波電路補(bǔ)償相位差，成本低但體積大、校正范圍有限。

有源校正（APFC）：采用開關(guān)器件（如Boost電路）主動(dòng)控制電流跟蹤電壓波形，效率高但成本較高。

原理分析：通過強(qiáng)制電流波形跟隨電壓波形（如Boost型APFC），利用高頻調(diào)制使輸入端等效為純電阻負(fù)載，減小電流相位滯后和諧波含量。

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