Linear 功率因数修正 (PFC) 介绍和作用
在现代电力电子装备,功率因数修正 (PFC) 扮演着非常的重要的角色。提高电能利用效力,减少电力系统消耗,并确保电子装备符合日趋严格的电能质量标准。本文将重点介绍 Linear 功率因数修正 (PFC),探讨其工作原理、优势和运用领域。
功率因数 (PF) 是衡量电气装备可以利用电能的指标。简单来讲,是指有功功率与视在功率的比值。有功功率 (P) 是指实际用于做功的部份,比如可以驱动机电或点亮灯泡;而视在功率 (S) 是电源提供的总功率,包括了有功功率和无功功率 (Q)。
PF = P / S
功率因数的取值范围为 0 到 1,理想情况下为 1,表示所有电能都被可以利用。许多电子装备,特别是那些使用交换电 (AC) 并包括感性负载(如机电、变压器)的装备,常常能够较低的功率因数。这是由于感性负载会产生无功功率,而无功功率其实不参与做功,反而会在电力系统中产生额外的电流,致使能量损失和线途经载。
功率因数修正 (PFC) 的主要目标是提高电气装备的功率因数,使其尽接近 1。这可以通过以下方式实现:
减少无功功率: PFC 电路可以提供感性负载所需的无功电流,从而减少从电源获得的无功功率。
改良电流波形: PFC 电路可以将非线性负载产生的畸变电流波形校订为接近正弦波的形状,从而下降谐波电流对电网的污染。
Linear PFC 是一种经常使用的功率因数修正技术,特点是采取线性稳压器来调理输入电流。Linear PFC 电路由以下部份组成:
桥式整流器: 将交换电转换为直流电。
储能电容: 存储能量并平滑直流电压。
Linear 稳压器: 控制输入电流,使其与输入电压同相位,从而实现功率因数修正。
Linear PFC 电路的优点包括了:
电路结构简单,易于实现
本钱相对较低
输出电压纹波小
Linear PFC 也存在一些缺点:
效力较低,特别是在输入电压和输出电压差异较大时
体积和重量较大,特别是对大功率运用
发热量大
虽然 Linear PFC 存在一些缺点,但其简单性和低本钱,依然用于各种电子装备,比如可以:
LED 照明驱动器
消费电子产品,如电视、电脑显示器
小型家用电器
Linear 功率因数修正 (PFC) 是一种简单可以的提高电能利用效力和下降电力系统消耗的技术。虽然其效力和功率密度不如其他 PFC 技术,但其简单性和低本钱,依然用于各种电子装备中。人们对电能质量要求的不断提高,PFC 技术将继续发展,并在未来的电力电子领域,有着更加重要的作用。