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有源PFC电路的原理

时间:2018-01-02 09:59来源:未知 作者:y930712 点击:
有源PFC则是有很好的效果,基本上可以完全的消除电流波形的畸变,而且电压和电流的相位可以控制保持一致,它可以基本上完全解决了功率因数、电磁兼容、电磁干扰的问题,但是电

有源PFC则是有很好的效果,基本上可以完全的消除电流波形的畸变,而且电压和电流的相位可以控制保持一致,它可以基本上完全解决了功率因数、电磁兼容、电磁干扰的问题,但是电路非常的复杂,其基本思路是在220V整流桥堆后去掉滤波电容(以消除因电容的充电造成的电流波形畸变及相位的变化),去掉滤波电容后由一个“斩波”电路把脉动的直流变成高频(约100K)交流再经过整流滤波后,其直流电压再向常规的PWM开关稳压电源供电,其过程是; AC→DC→AC→DC。
有源PFC的基本原理是在开关电源的整流电路和滤波电容之间增加一个DC-DC的斩波电路图8(附加开关电源),对于供电线路来说该整流电路输出没有直接接滤波电容,所以其对于供电线路来说呈现的是纯阻性的负载,其电压和电流波形同相、相位相同。斩波电路的工作也类似于一个开关电源。所以说有源PFC开关电源就是一个双开关电源的开关电源电路,它是由斩波器(我们以后称它为:“PFC开关电源”)和稳压开关电源(我们以后称它为:“PWM开关电源”)组成的。

斩波器部分(PFC开关电源)
整流二极管整流以后不加滤波电容器,把未经滤波的脉动正半周电压作为斩波器的供电源,由于斩波器的一连串的做“开关”工作脉动的正电压被“斩”成图9的电流波形,其波形的特点是:
1、电流波形是断续的,其包络线和电压波形相同,并且包络线和电压波形相位同相。
2、由于斩波的作用,半波脉动的直流电变成高频(由斩波频率决定,约100KHz)“交流”电,该高频“交流”电要再次经过整流才能被后级PWM开关稳压电源使用。
3、从外供电总的看该用电系统做到了交流电压和交流电流同相并且电压波形和电流波形均符合正弦波形,既解决了功率因素补偿问题,也解决电磁兼容(EMC)和电磁干扰(EMI)问题。
该高频“交流”电在经过整流二极管整流并经过滤波变成直流电压(电源)向后级的PWM开关电源供电。该直流电压在某些资料上把它称为:B+PFC(TPW-4211即是如此),在斩波器输出的B+PFC电压一般高于原220交流整流滤波后的+300V,其原因是选用高电压,其电感的线径小、线路压降小、滤波电容容量小,且滤波效果好,对后级PWM开关管要求低等等诸多好处。黑为电压波形 红色虚线为电流包络波形

目前PFC开关电源部分,起到开关作用的斩波管(K)有两种工作方式: (责任编辑:admin)

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