1、什么是功率因数校对(PFC)?
功率因数指的是有用功率与总耗电量(视在功率)之间的联系,也便是有用功率除以总耗电量(视在功率)的比值。
根本上功率因数能够衡量电力被有用运用的程度, 当功率因数值越大,代表其电力运用率越高。开关电源供应器上的功率因数校对器的运作原理是去操控调整沟通电电流输入的时刻与波型, 使其与直流电电压波型尽或许共同,让功率因数趋近于。 这关于电力需求量大到某一个水准的电子设备而言是很重要的,
不然电力设备体系耗费的电力或许超出其标准,极或许搅扰铜体系的其它电子设备。 一般情况下, 电子设备没有功率因数校对(Power Factor Correction, PFC)时其PF值约只要0.5。
PFC的英文全称为“power Factor Correction”,意思是“功率因数校对”,功率因数指的是有用功率与总耗电量(视在功率)之间的联系,也便是有用功率除以总耗电量(视在功率)的比值。
根本上功率要素能够衡量电力被有用运用的程度,当功率要素值越大,代表其电力运用率越高。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形成沟通功率的丢失,此刻便需求PFC电路进步功率因数。现在的PFC有两种,一种为被迫式PFC(也称无源PFC)和自动式PFC(也称有源式PFC)。
PFC打个形象的比如:一个啤酒杯的容积是必定的,就好比是视在功率,但是你倒啤酒的时分很猛,就多了不少的泡沫,这便是无功功率,杯底的啤酒其实很少,这些便是有功功率。这时分酒杯的运用率就很低,相当于电源的功率因数就很小。PFC的参加便是要削减输入侧的无功功率,进步电网的运用率,关于一般的工业用电来讲是把电流的相位与电压的相位调整到一块了,关于开关电源来讲是把严峻畸变了的沟通侧输入电流变成正弦,别的还有下下降次谐波的功用,由于输入的电流是正弦了。
2、为什么咱们需求PFC?
功率要素校对的长处包含:
(1)节省电费
(2)添加电力体系容量
(3)安稳电流
低功率因数即代表低的电力效能,越低的功率因数值代表越高份额的电力在配送网络中耗费,若较低的功率因数没有被校对进步,电力公司除了有用功率外,还要供给与作业非相关的虚功,这导致需求更大的发电机、转换机、运送东西、缆线及额定的配送体系等事实上可被省掉的设备,以补偿损耗的缺乏。有PFC功用的电子设备配能够协助改进本身动力运用率,削减电费,PFC也是一种环保科技,能够有用减低形成电力污染之谐波,是对社会整体有利的功用。
3 PFC电源供应器是怎么协助节省动力?
藉由下降您的电力设备有必要传输的电压-电流,以供给一台电源供应器至少所需的供电量。由于发生较少无用的谐波(只会替沟通电运输体系添加不用要的担负),让电力的耗费削减。
4 什么是谐波?
谐波是一种噪音方法,根本上是由复合的60个循环正弦波组合而成的频率所形成。他们一般发生在电源供应器及其它包含计算机在内等多种频率相关机器。谐波会歪曲根本的正弦波波型,也会在同一体系的水线及接地线形成偏高的电流。
[注:美国的电源线,有3个pins,便是(Live,前方)-(Neutral,水线)-(Ground,地线)]
5 有哪些国家规则PFC为电子设备的标准装备?
2001年一月,欧盟正式对电子设备谐波有具体标准,规则凡输出在75W~600W规模间之电子设备产品,都有必要经过谐波测验[Harmonics test(EN61000-3-2)],丈量待测物对电力体系所发生的谐波搅扰;中国大陆自2002年5月起,标准凡政府机关收购之电子设备,皆将功率因数校对(PFC)视为电子设备的标准装备功用;日本已着手研拟关于节省电力的各项计划,这是一种未来的趋势,信任在不久的将来,其它国家将连续跟进。
6 什么是自动式/被迫式功率因数校对(Active/Passive PFC)?
被迫式PFC,运用由电感、电容等组合而成的电路来下降谐波电流,其输入电流为低频的50Hz到60Hz,因而需求许多的电感与电容。并且其功率要素校对仅达75%~80%。 自动式PFC运用自动组件 [操控线路及功率型开关式组件(power sine conductor On/Off switch),根本运作原理为调整输入电流波型使其与输入电压波形尽或许类似,功率因数校对值可达近乎100%。
此外自动式PFC有另一项重要附加价值,即电源供应器输入电压规模可扩增为90Vdc到264Vdc的全域电压,电源供应器不需求像以往一般需切换电压。相对地,由于其优异功用,自动式PFC价格也较高。别的顾客还要留心,一般来说许多被迫式的规划,在115V的体系上是没有置入的,由于厂商只作230V的部分,所以需请在115V电压体系下的顾客,留心此问题,或许多花了钱却买到在115V下没有PFC作用的电源供应器。
被迫式PFC一般选用电感补偿办法使沟通输入的基波电流与电压之间相位差减小来进步功率因数,被迫式PFC包含静音式被迫PFC和非静音式被迫PFC。被迫式PFC的功率因数只能到达0.7~0.8,它一般在高压滤波电容邻近。
而自动式PFC则由电感电容及电子元器件组成,体积小、经过专用IC去调整电流的波形,对电流电压间的相位差进行补偿。自动式PFC能够到达较高的功率因数——一般可达98%以上,但本钱也相对较高。此外,自动式PFC还可用作辅佐电源,因而在运用自动式PFC电路中,往往不需求待机变压器,并且自动式PFC输出直流电压的纹波很小,这种电源不用选用很大容量的滤波电容。
7 为什么自动式PFC优于被迫式PFC?
(1)自动式PFC进步功率要素值至95%以上,被迫式PFC约只能改进至75%。换句话说,自动式PFC比被迫式PFC能节省更多的动力。
(2)选用自动式PFC的电源供应器的分量,较用粗笨组件的被迫式PFC产品要轻盈许多,而产品走向轻浮小是未来3C商场必然趋势。
8 自动式PFC的长处:
校对作用远优于欧洲的 EN 谐波标准,即使未来标准更趋严厉也都能符合规则。
跟着IC零件需求添加,本钱将随之下降。
较无质料缺少的危险。
较被迫式专业的解决计划。
能以较低本钱带来全域电压的高附加价值。
功率因数挨近完美的100%,使电力运用率极佳化,对环保有利。
因应未来CPU发展趋势,输出瓦特数(电力)要求将越高,自动式PFC因本钱不随输出瓦特数添加而上升,故具有较好竞争力。
9 被迫式PFC的缺陷:
当欧洲EN的谐波标准越来越严厉时,电感量产的质量需进步,而出产难度将进步。
沉重分量添加电源供应器在运输进程损坏的危险。
质料缺少的危险较高。
如电源内部结构固定的不正确,简略发生轰动噪音。
当电源供应器输出超越300瓦以上,被迫式PFC在资料本钱及产品功用体现大将越不具竞争力。
10 怎么差异自动式功率因数校对?
知道了自动式功率因数校对(Active Power Factor Correction)的长处后,运用者最想知道的是怎么区别真的具有自动式功率因数校对功用的电源供应器。在此供给几项简略评量的方法:
(1)看文字叙说:
准确率90%以上。由于功率因数校对是很有用的功用,厂商当然希望能藉此招引顾客,所以有此功用的必定会用文字描述。所以有看到功率因数校对、Power Factor Correct 或 PFC 这些字眼的产品,都是有功率因数校对功用的。同理,由于自动式的较被迫式的功率因数高,厂商没有理由不大书特书一番,所以根本上没说明为自动式的功率因数校对产品必定为被迫式的。
(2)看标准书:
准确率100%。若有功率因数校对功用,在其产品标准书中应该能够看到功率要素(Power Factor, PF)的值, 咱们知道 PF值要大于90%以上才是自动式的功率因数校对。
(3)看电源外观:
准确率50%。在现在所知的技能下,具有自动式功率因数校对的电源供应器,不会有电压切换开关(多为赤色),其输入电压有必要是全域电压(Full range/ universal free input)或固定电压,而不能是切换电压。所以假如你看到有电压切换开关。就不会有自动式功率因数校对的功用。但相反的,并不是所有无电压切换开关(多为赤色)的电源都有自动式功率因数校对功用,所以运用此法的准确率只要50%,主张应与前两项指针交互印证。