在设计中最常见的几大功率因数误区 帮你校正
法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,被动式PFC包括静音式被动PFC和非静音式被动PFC。被动式PFC的功率因数只能达到0.7~0.8,它一般在高压滤波电容附近。
而主动式PFC则由电感电容及电子元器件组成,体积小、通过专用IC去调整电流的波形,对电流电压间的相位差进行补偿。主动式PFC可以达到较高的功率因数——通常可达98%以上,但成本也相对较高。此外,主动式PFC还可用作辅助电源,因此在使用主动式PFC电路中,往往不需要待机变压器,而且主动式PFC输出直流电压的纹波很小,这种电源不必采用很大容量的滤波电容。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。
主动式PFC的优点:
校正效果远优于欧洲的 EN 谐波规范,即便未来规格更趋严格也都能符合规定。
随着IC零件需求增加,成本将随之降低。
较无原料短缺的风险。
较被动式专业的解决方案。
能以较低成本带来全域电压的高附加价值。
功率因数接近完美的100%,使电力利用率极佳化,对环保有益。
因应未来CPU发展趋势,输出瓦特数(电力)要求将越高,主动式PFC因成本不随输出瓦特数增加而上升,故拥有较好竞争力。
被动式PFC的缺点:
当欧洲EN的谐波规范越来越严格时,电感量产的品质需提升,而生产难度将提高。
沉重重量增加电源供应器在运输过程损坏的风险。
原料短缺的风险较高。
如电源内部结构固定的不正确,容易产生震动噪音。
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不具竞争力。
如何区别主动式功率因数校正?
知道了主动式功率因数校正(Active Power Factor Correction)的好处后,使用者最想知道的是如何区分真的具有主动式功率因数校正功能的电源供应器。在此提供几项简单评量的方式:
1.看文字叙述:
准确率90%以上。因为功率因数校正是很有用的功能,厂商当然希望能藉此吸引消费者,所以有此功能的必定会用文字描述。所以有看到"功率因数校正"、"Power Factor Correct" 或 "PFC" 这些字眼的产品,都是有功率因数校正功能的。同理,因为主动式的较被动式的功率因数高,厂商没有理由不大书特书一番,所以基本上没说明为主动式的功率因数校正产品必定为被动式的。
2.看规格书:
准确率100%。若有功率因数校正功能,在其产品规格书中应该可以看到功率因素(Power Factor, PF)的值, 我们知道 PF值要大于90%以上才是主动式的功率因数校正。
3.看电源外观:
准确率50%。在目前所知的技术下,具有主动式功率因数校正的电源供应器,不会有电压切换开关(多为红色),其输入电压必须是全域电压(Full range/ universal free input)或固定电压,而不能是切换电压。所以如果你看到有电压切换开关。就不会有主动式功率因数校正的功能。但相反的,并不是所有无电压切换开关(多为红色)的电源都有主动式功率因数校正功能,所以使用此法的准确率只有50%,建议应与前两项指针交互印证。
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