在設(shè)計(jì)中最常見的幾大功率因數(shù)誤區(qū) 幫你校正

什么是主動(dòng)式/被動(dòng)式功率因數(shù)校正(Active/Passive PFC)？

被動(dòng)式PFC，使用由電感、電容等組合而成的電路來降低諧波電流，其輸入電流為低頻的50Hz到60Hz，因此需要大量的電感與電容。而且其功率因素校正僅達(dá)75%~80%。 主動(dòng)式PFC使用主動(dòng)組件 [控制線路及功率型開關(guān)式組件(power sine conductor On/Off switch)，基本運(yùn)作原理為調(diào)整輸入電流波型使其與輸入電壓波形盡可能相似，功率因數(shù)校正值可達(dá)近乎100%。 此外主動(dòng)式PFC有另一項(xiàng)重要附加價(jià)值，即電源供應(yīng)器輸入電壓范圍可擴(kuò)增為90Vdc到264Vdc的全域電壓，電源供應(yīng)器不需要像以往一般需切換電壓。相對地，因?yàn)槠鋬?yōu)異功能，主動(dòng)式PFC價(jià)格也較高。另外消費(fèi)者還要注意，一般而言很多被動(dòng)式的設(shè)計(jì)，在115V的系統(tǒng)上是沒有置入的，因?yàn)閺S商只作 230V的部分，所以需請?jiān)?15V電壓系統(tǒng)下的消費(fèi)者，留意此問題，可能多花了錢卻買到在115V下沒有PFC作用的電源供應(yīng)器。

被動(dòng)式PFC一般采用電感補(bǔ)償方法使交流輸入的基波電流與電壓之間相位差減小來提高功率因數(shù)，被動(dòng)式PFC包括靜音式被動(dòng)PFC和非靜音式被動(dòng)PFC。被動(dòng)式PFC的功率因數(shù)只能達(dá)到0.7～0.8，它一般在高壓濾波電容附近。

而主動(dòng)式PFC則由電感電容及電子元器件組成，體積小、通過專用IC去調(diào)整電流的波形，對電流電壓間的相位差進(jìn)行補(bǔ)償。主動(dòng)式PFC可以達(dá)到較高的功率因數(shù)——通常可達(dá)98%以上，但成本也相對較高。此外，主動(dòng)式PFC還可用作輔助電源，因此在使用主動(dòng)式PFC電路中，往往不需要待機(jī)變壓器，而且主動(dòng)式PFC輸出直流電壓的紋波很小，這種電源不必采用很大容量的濾波電容。為什么主動(dòng)式PFC優(yōu)于被動(dòng)式PFC？

1. 主動(dòng)式PFC提升功率因素值至95%以上，被動(dòng)式PFC約只能改善至75%。換句話說，主動(dòng)式PFC比被動(dòng)式PFC能節(jié)約更多的能源。

2. 采用主動(dòng)式PFC的電源供應(yīng)器的重量，較用笨重組件的被動(dòng)式PFC產(chǎn)品要輕巧許多，而產(chǎn)品走向輕薄小是未來3C市場必然趨勢。

主動(dòng)式PFC的優(yōu)點(diǎn)：

校正效果遠(yuǎn)優(yōu)于歐洲的 EN 諧波規(guī)范，即便未來規(guī)格更趨嚴(yán)格也都能符合規(guī)定。

隨著IC零件需求增加，成本將隨之降低。

較無原料短缺的風(fēng)險(xiǎn)。

較被動(dòng)式專業(yè)的解決方案。

能以較低成本帶來全域電壓的高附加價(jià)值。

功率因數(shù)接近完美的100%，使電力利用率極佳化，對環(huán)保有益。

因應(yīng)未來CPU發(fā)展趨勢，輸出瓦特?cái)?shù)(電力)要求將越高，主動(dòng)式PFC因成本不隨輸出瓦特?cái)?shù)增加而上升，故擁有較好競爭力。

被動(dòng)式PFC的缺點(diǎn)：

當(dāng)歐洲EN的諧波規(guī)范越來越嚴(yán)格時(shí)，電感量產(chǎn)的品質(zhì)需提升，而生產(chǎn)難度將提高。

沉重重量增加電源供應(yīng)器在運(yùn)輸過程損壞的風(fēng)險(xiǎn)。

原料短缺的風(fēng)險(xiǎn)較高。

如電源內(nèi)部結(jié)構(gòu)固定的不正確，容易產(chǎn)生震動(dòng)噪音。

當(dāng)電源供應(yīng)器輸出超過300瓦以上，被動(dòng)式PFC在材料成本及產(chǎn)品性能表現(xiàn)上將越不具競爭力。