pfc功率因數(shù)校正的原理解析
點(diǎn)擊次數(shù)：2087 更新時(shí)間：2018-03-28
什么是功率因數(shù)補(bǔ)償，什么是
pfc功率因數(shù)校正：
功率因數(shù)補(bǔ)償：（由于感負(fù)載的電流滯后所加電壓，由于電壓和電流的相位不同使供電線(xiàn)路的負(fù)擔(dān)加重導(dǎo)致供電線(xiàn)路效率下降，這就要求在感用電器具上并聯(lián)一個(gè)電容器用以調(diào)整其該用電器具的電壓、電流相位特，例如：當(dāng)時(shí)要求所使用的40W日光燈必須并聯(lián)一個(gè)4.75μF的電容器）。用電容器并連在感負(fù)載，利用其電容上電流前電壓的特用以補(bǔ)償電感上電流滯后電壓的特來(lái)使總的特接近于阻，從而改善效率低下的方法叫功率因數(shù)補(bǔ)償（交流電的功率因數(shù)可以用電源電壓與負(fù)載電流兩者相位角的余弦函數(shù)值cosφ表示）。
其主要目的是解決因容負(fù)載導(dǎo)致電流波形嚴(yán)重畸變而產(chǎn)生的電磁干擾(EMl)和電磁兼容(EMC)問(wèn)題。所以現(xiàn)代的PFC不同于過(guò)去的功率因數(shù)補(bǔ)償，它是針對(duì)非正弦電流波形畸變而采取的，迫使交流線(xiàn)路電流追蹤電壓波形瞬時(shí)變化軌跡，并使電流和電壓保持同相位，使系統(tǒng)呈純電阻（線(xiàn)路電流波形校正），這就是pfc功率因數(shù)校正。
所以現(xiàn)代的PFC完成了電流波形的校正也解決了電壓、電流的同相問(wèn)題。
于以上原因，要求用電功率大于85W以上（有的資料顯示大于75W）的容負(fù)載用電器具，必須增加校正其負(fù)載特的校正電路，使其負(fù)載特接近于阻（電壓和電流波形同相且波形相近）。這就是現(xiàn)代的pfc功率因數(shù)校正電路。
容負(fù)載的危害
在(00——1800)t0——t3時(shí)間：t0時(shí)間電壓為零電流為零，在t1時(shí)間電壓達(dá)到zui大值電流也達(dá)到zui大值，在t3時(shí)間電壓為零電流為零。（二管導(dǎo)通1800）
在（1800——3600）t3——t4:時(shí)間：二管反偏無(wú)電壓及電流。（二管截止）
在(3600——5400)t4——t6時(shí)間：t4時(shí)間電壓為零電流為零，在t5時(shí)間電壓達(dá)到zui大值電流也達(dá)到zui大值，在t6時(shí)間電壓為零電流為零。（二管導(dǎo)通1800）
結(jié)論：在無(wú)濾波電容的整流電路中，供電電路的電壓和電流同相，二管導(dǎo)通角為1800，對(duì)于供電線(xiàn)路來(lái)說(shuō)，該電路呈現(xiàn)純阻的負(fù)載特。
在(00——1800)t0——t3時(shí)間：t1時(shí)間電壓為零電流為零，在t1時(shí)間電壓達(dá)到zui大值電流也達(dá)到zui大值，因?yàn)榇藭r(shí)對(duì)負(fù)載R供電的同時(shí)還要對(duì)電容C 進(jìn)行充電，所以電流的幅度比較大。在t1時(shí)間由于對(duì)電容C進(jìn)行充電，電容上電壓Uc達(dá)到輸入交流電的峰值，由于電容上電壓不能突變，使在t1——t3期間，二管右邊電壓為Uc，而左邊電壓在t2時(shí)間電壓由峰值逐漸下降為零，t1——t3期間二管反偏截止，此期間電流為零。（增加濾波電容C后*個(gè)交流電的正半周，二管的導(dǎo)通角為900 ）
在(1800——3600)t3——t4時(shí)間：二管反偏無(wú)電壓及電流。（二管截止）
在(3600——4100)t4——t5時(shí)間：由于在t3——t4時(shí)間二管反偏，不對(duì)C充電，C上電壓通過(guò)負(fù)載放電，電壓逐漸下降（下降的幅度由C的容量及R的阻值大小決定，如果C的容量足夠大，而且R的阻值也足夠大，其Uc下降很緩慢。）在t4——t5期間盡管二管左邊電壓在逐步上升，但是由于二管右邊的Uc放電緩慢右邊的電壓Uc仍舊大于左邊，二管仍舊反偏截止。
在(4100——5400)t5——t7時(shí)間：t5時(shí)間二管左邊電壓上升到過(guò)右邊電壓二管導(dǎo)通對(duì)負(fù)載供電并對(duì)C充電，其流過(guò)二管的電流較大，到了t6時(shí)間二管左邊電壓又逐步下降，由于Uc又充電到zui大值，二管在t6——t7時(shí)間又進(jìn)入反偏截止。
結(jié)論：在有濾波電容的整流電路中，供電電路的電壓和電流波形不同，電流波形，在短時(shí)間內(nèi)呈強(qiáng)脈沖狀態(tài)，二管導(dǎo)通角小于1800（根據(jù)負(fù)載R和濾波電容C的時(shí)間常數(shù)而決定）。該電路對(duì)于供電線(xiàn)路來(lái)說(shuō)，由于在強(qiáng)電流脈沖的短期間線(xiàn)路上會(huì)產(chǎn)生較大的壓降（對(duì)于內(nèi)阻較大的供電線(xiàn)路尤為顯著）使供電線(xiàn)路的電壓波形產(chǎn)生畸變，強(qiáng)脈沖的次諧波對(duì)其它的用電器具產(chǎn)生較強(qiáng)的干擾。
