<sup id="oewps"><pre id="oewps"><sub id="oewps"></sub></pre></sup>
    <div id="oewps"></div>

      <div id="oewps"><ol id="oewps"></ol></div>

      AC/DC前端转换器模块中功率因数校正技术介绍

      发?#38469;?#38388;:2019年02月20日 10:02    发布者:傲壹电子

      根据定义,交流电 源的功率因数(PF)定义为流入负载的实际功率(瓦)与电 路中的视在功率之比,它是电 流和电 压的乘积。它表示为PF =实际功率(W)/视在功率(VA)。 PF方程表明它是介于0和1之间的数字。因此,当电 流和电 压同相和正弦时,PF为1.但是,如果两者?#38469;?#27491;?#19994;?#19981;同相,则视在功率大于实际值。功率和PF是电 流和电 压波形之间的相角的余弦。在实践中,PF = 1是负载是纯电 阻和线性的理想情况。实际上,电 子系统中的离线AC/DC电 源是开关模式,呈现非线性负载。


      由于目前大多数电 源?#38469;?#24320;关模式,因此它们会产生非正弦波形,从而产生输入电 流和电 压之间的相位角。当电 流波形不跟随电 压波?#38382;保?#23427;会导致PF低于1.除了功率损耗之外,《1 PF会导致谐波沿中性线传播并破坏连接到交流电 源线的其他设?#28014;?PF数越低,AC线上的谐波含量越高,反之亦然。因此,有严格的规定来限制交流电 源线?#26174;?#35768;的谐波失真。例如,?#20998;?#30340;EN61000-3-2 [1]被引入以限制将电 子设备反射的谐波发送回电 源。它?#35270;?#20110;所有D类电 子系统,如PC(包括笔记本电脑和PC显 示 器),以及消耗超过75 W的无 线 电和电视接收器.D类是四类(A,B,C和D)之一按EN61000-3-2标准分类,该标准对每个等级施加不同的谐波电 流限制。该标准现已在国际上被接受。


      为了符合EN61000-3-2等法规的谐波要求并保持较高的整体PF性能,有必要在电 子系统中使用的AC/DC前端转换器模块中加入功率因数校正(PFC)功耗超过75 W.实现PFC可实现高PF值并确保低谐波。正如我们将要看到?#27169;?#30446;前有许多无源和有源技术可用于AC前端采用的众多电 源拓扑结构。


      无源PFC

      如?#37319;?#32654;半 导 体公布的功率因数校正手册第一章所述[2],控制谐波电 流的最简单方法是使用仅在线路频率下通过电 流的无源滤 波 器(例如,50或60赫兹)。该滤 波 器降低了谐波电 流,这意味着非线性器件现在看起来像线性负载。使用内置电 容 器和电 感器的滤 波 器,功率因数可以接近一致。?#27426;?#32570;点是滤 波 器需要大值的高电 流电 感器和高压电 容 器,其体积大且昂贵。


      图1显示了三种不同250 W PC电 源的输入谐波,与根据EN/IEC61000-3-2 D类设备规范的限?#21040;?#34892;了比较。谐波幅度与这些设备的输入功率成比例。如图所示,无源PFC的性能?#36127;?#19981;符合三次谐波的限制。带有源PFC的单元符合并优于IEC61000-3-2规范。


      图1:相比之下,带有源PFC控制器的电 源优于?#27426;?#24335;PFC超过电 源线谐波的IEC61000-3-2规范。 (由?#37319;?#32654;半 导 体公司提供。)尽管设计和使用简单,但无源PFC电 路有一些缺点。首先,电 感器的体积限制了它在许多应用中的可用性。其次,?#26434;?#20840;球运?#26657;?#38656;要线电 压范围开关。如果没有正确地进行开关选择,则开关的结合使得器具/系统?#23376;?#21457;生操作员错误。最后,未?#22351;?#33410;的电 压轨导致在PFC级之后的DC/DC转换器的成本和效率损失。


      有源PFC

      除性能外,铜和磁芯材料的成本上升,加上半 导 体成本的下降,使得有源PFC解决方案的平衡趋于平衡,即使在对成本最敏感的消费设备中也是如此。在下面的方案中(图2),有源PFC电 路放置在输入整流器和存储电 容之间,然后是DC/DC转换器。具有相关电 路的PFC IC对输入电 流 进行整形,以匹配输入电 压波形,实现0.9和更高的PF。


      图2:有源PFC控制器电 路位于输入整流器和存储电 容之间。 (由?#37319;?#32654;半 导 体提供。)从根本上说,有三种不同类型的有源PFC控制器芯片。这些包括临界传导模式(CrM),连续传导模式(CCM)和不连续传导模式(DCM)。有几家制造商提供各种这些有源PFC IC,但每个供应商都提供自己的版本和使用它们的理由。


      CrM控制方案将电 感电 流保持在连续和不连续传导之间的临界极限。因此,一些供应?#35848;?#21916;欢将其称为边界传导模?#20132;駼CM。由于在该方案中总是知道波形,所以平均电 流和峰值电 流之间的关系也是已知的。?#37319;?#32654;半 导 体为高达300 W的中等功率应用提供各种电 压模式CrM PFC IC。此类别中的最新产品是MC34262/MC33262控制器。


      另一家CrM PFC控制器供应商是F airchild Semiconductor。其FAN6920MR在单个封装中集成了CrM PFC控制器和准谐振P W M控制器。?#26434;赑FC,FAN6920MR使用受控的导通时间技术来提供稳定的DC输出电 压,以及执行功率因数校正。


      由于峰值电 流应力?#31995;停?#21516;时纹波电 流减小,滤波任务更容易,因此CCM控制在许多应用中广泛使用,范围从中等功率到高功率应用。一些提供基于CCM的PFC控制器的主要供应商包括F a i r c h i l d   S e m i c o n d u c t o r,I n f i n e o n   T e c h n o l o g i e s,I n t e r n a t i o n a l   R e c t i f i e r,N X P   S e m i c o n d u c t o r,O N   S e m i c o n d u c t o r,P o w e r   I n t e g r a t i o n s和T e x a s   I n s t r u m e n t s。


      在DCM空间(也是中低功率应用的首选)中,C irrus Logic采用数字技术创建了一种非连续模式有源PFC控制器,无需多个无源元件?#32431;?#23454;?#20540;统?#26412;?#35270;?#20110;PC,笔记本适配器和数 字 电 视接收器的PFC解决方?#28014;?CS1500(图3)采用可变导通时间和可变频率算法,以实现接近单位功率因数和低EMI辐射,从而简化EMI滤波。


      图3:C irrus Logic的数字PFC控制器执行?#20801;视?#25968;字算法,将交流电 源输入电 流波形整形为与输入电 压波形同相。



      AO-Electronics 傲 壹 电 子

      官网:www.aoelectronics.com 中文网:www.aoelectronics.cn

      ?#35745;?.png


      欢迎分享本?#27169;?#36716;载请保留出处:http://www.64440652.com/thread-560489-1-1.html     【打印本页】
      您需要登录后才可以发表评论 登录 | 立即注册

      厂商推荐

      关于我们  -  服务条款  -  使用指南  -  站点地图  -  友情链接  -  联系我们
      电子工程网 © 版权所有   京ICP备16069177号 | 京公网安备11010502021702
      回顶部
      11选5出号精准规律
      <sup id="oewps"><pre id="oewps"><sub id="oewps"></sub></pre></sup>
      <div id="oewps"></div>

        <div id="oewps"><ol id="oewps"></ol></div>
        <sup id="oewps"><pre id="oewps"><sub id="oewps"></sub></pre></sup>
        <div id="oewps"></div>

          <div id="oewps"><ol id="oewps"></ol></div>