詳解功率因數(shù)校正,功率因數(shù)校正電路-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2024-03-07
功率因數(shù)定義為設(shè)備能夠傳輸?shù)捷敵龆说哪芰颗c其從輸入電源處獲取的總能量之比。
對于一個整流電路，在輸出端都會并聯(lián)一個濾波電容(或者一排電容)，以讓輸出的直流能更平滑，然而濾波電容會造成交流輸入電壓與輸入電流間的相位偏移。我們都知道功率因數(shù)的定義為有效功率與視在功率的比值，如果AC電壓和電流間的相位差為φ，那么功率因數(shù)(PF)=cosφ。如果想要提高電路的效率，那就必須想辦法提高PF。然而，對于整流電路，只有當(dāng)AC電壓大于濾波電容兩端電壓Vc時，才會有輸入電流，這種特性就造成了AC電流波形完全從正弦波偏離，會極大地影響功率因數(shù)。為了盡量使AC電流變回正弦波，我們引入了PFC電路。
功率因數(shù)低主要原因：
位移：當(dāng)電路的電壓和電流波形異相時會產(chǎn)生位移，通常是由電感或電容等電抗元件引起的。
失真：波的原始形狀發(fā)生改變，通常是由整流器等非線性電路引起的。這些非線性波包含很多諧波含量，會使電網(wǎng)中的電壓失真。
功率因數(shù)校正（PFC）是一系列嘗試提高設(shè)備功率因數(shù)的方法。
解決位移問題，通常采用外部無功元件來補償電路的總無功功率。
解決失真問題有兩種方法：
無源功率因數(shù)校正（PFC）：使用無源濾波器濾除諧波以提高功率因數(shù)。這種方法適用于低功率應(yīng)用，在高功率應(yīng)用中，其效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
有源功率因數(shù)校正（PFC）：使用開關(guān)變換器調(diào)制失真波，以將其整形為正弦波。整形后的信號中存在的唯一諧波位于開關(guān)頻率處，因此很容易濾除。有源功率因數(shù)校正被認(rèn)為是最好的功率因數(shù)校正方法，但會增加設(shè)計的復(fù)雜性。
PFC應(yīng)用電路
MPS提供的MP44010控制器：BCM功率因數(shù)校正器。當(dāng)連接到升壓變換器時，其ZCS引腳檢測電感何時放電并激活MOSFET（如圖中的Q1）。該器件還可以比較電流和電壓，調(diào)整電流峰值以跟隨輸入電壓的波形。
MOSFET并聯(lián)型PFC(PFC with parallel MOSFETs)
使用多個MOSFET并聯(lián)能夠支持大電源輸入，因為電流會被分流，也同時減小了開關(guān)損耗。對于每個MOSFET，必須保證它們的電氣特性和驅(qū)動條件相同。
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