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浅谈PFC电路以及PFC设计

大家对PFC应该比较熟悉了,发这个帖子的目的是想和大家一起讨论PFC设计中的点点滴滴,希望和大家共同进步!

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2013-12-15 22:23

我们所说的PFC就是指Power Factor Correct(功率因素校正);

而功率因素被定义为有功功率与视在功率的比;

其中有功功率是一个周期内电流和电压瞬时值乘积的平均值,而视在功率是电流的rms值与电压的rms值的乘积。如果电流和电压是正弦波而且同相,则功率因数是1.0。

 

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2013-12-15 22:24
@Constance
我们所说的PFC就是指PowerFactorCorrect(功率因素校正);而功率因素被定义为有功功率与视在功率的比;其中有功功率是一个周期内电流和电压瞬时值乘积的平均值,而视在功率是电流的rms值与电压的rms值的乘积。如果电流和电压是正弦波而且同相,则功率因数是1.0。 

下面介绍THD和PF值之间的关系:

首先看THD的公式:

 

 

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2013-12-15 22:36
@Constance
下面介绍THD和PF值之间的关系:首先看THD的公式:  [图片]

PF和THD的关系:

 

其中θ表示电压和电流之间的相角。

 

也就是说即使电压和电流都是很标准的正弦波,只要电压和电流之间存在相差,那么PF值还是不等于1.

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2013-12-15 22:39

 

这副图大家都非常熟悉了吧!这就是不带PFC的电压和电流波形,从图中可以看出,电流只在很小一段时间里才冒一个尖,这样会带来很大的谐波分量。

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2013-12-15 22:48
@Constance
[图片] 这副图大家都非常熟悉了吧!这就是不带PFC的电压和电流波形,从图中可以看出,电流只在很小一段时间里才冒一个尖,这样会带来很大的谐波分量。

提出几个问题:

1.为什么要做PFC?

2.PFC有哪些电路可以实现?

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2013-12-15 22:51

下面列出PFC常用的几种控制模式:

a. 临界导电模式(CRM) ;

b. 不连续导电模式(DCM);

c. 连续导电模式(CCM) ;

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2013-12-15 22:52
@Constance
下面列出PFC常用的几种控制模式:a.临界导电模式(CRM);b.不连续导电模式(DCM);c.连续导电模式(CCM);

首先看CRM模式的电流波形;

 

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2013-12-15 22:55
@Constance
下面列出PFC常用的几种控制模式:a.临界导电模式(CRM);b.不连续导电模式(DCM);c.连续导电模式(CCM);

再看DCM模式:

 

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2013-12-15 22:55
@Constance
下面列出PFC常用的几种控制模式:a.临界导电模式(CRM);b.不连续导电模式(DCM);c.连续导电模式(CCM);

再看CCM模式:

 

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pfc2
LV.4
11
2013-12-15 23:21
占座学习!
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jackieC
LV.4
12
2013-12-16 12:55
@Constance
PF和THD的关系:[图片] 其中θ表示电压和电流之间的相角。 也就是说即使电压和电流都是很标准的正弦波,只要电压和电流之间存在相差,那么PF值还是不等于1.

请师长继续!

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pfc2
LV.4
13
2013-12-17 00:08
@Constance
PF和THD的关系:[图片] 其中θ表示电压和电流之间的相角。 也就是说即使电压和电流都是很标准的正弦波,只要电压和电流之间存在相差,那么PF值还是不等于1.
电压是正弦,电流是方波,pf值会怎样?
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jianyedin
LV.9
14
2013-12-17 08:48
来支持一下,希望有深入的讲解
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zhangmandy
LV.4
15
2013-12-17 12:26
@Constance
提出几个问题:1.为什么要做PFC?2.PFC有哪些电路可以实现?

问题1:因为有THD,PF值要求;

问题2:目前只见过BOOST!

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2013-12-17 12:34
@pfc2
电压是正弦,电流是方波,pf值会怎样?

即使方波和正弦波通相位,PF值夜不会太高,只有把电流波形也做成了正弦才有可能高点!

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2013-12-17 12:45
占个位置听课。。。。
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2013-12-17 12:59
期待大师大作。。。
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2013-12-17 13:14
@Constance
提出几个问题:1.为什么要做PFC?2.PFC有哪些电路可以实现?

关于问题1:大家都看过很多资料了!这里总结一下:

1. 交流输入电源经整流和滤波后,非线性负载使得输入电流波形畸变,

输入电流呈脉冲波形,含有大量的谐波分量,使得功率因数很低。无功功率增大

电能利用率小了。而且谐波电流污染电网,干扰其他设备正常使用;而且会导致数控设备

误操作。

2. 在输入功率一定的条件下,输入电流较大,必须增大输入断路器和电源线的量;

三相四线制供电时中线中的电流较大,由于中线中无过流防护装置,

有可能过热甚至着火。

3.没有功率因数校正电路的开关电源被逐渐限制应用,

欧洲电器必须符合:EN61000-3-2,这一要求适用于大多数输入功率为75W或以上的电器,而且它规定了包括高达39次谐波在内的工频谐波的最大幅度,不过美国的UL是没有强制要求的

 

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2013-12-17 13:15
@Constance
提出几个问题:1.为什么要做PFC?2.PFC有哪些电路可以实现?

而对于问题2:其实不仅仅是BOOST才能做PFC,像我们常用的BUCK电路也是可以做PFC的。

大家有没有想过BUCK和BOOST都用来做PFC有什么优缺点?

为什么我们常用的是BOOST呢?

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zhangmandy
LV.4
21
2013-12-17 14:33
@Constance
而对于问题2:其实不仅仅是BOOST才能做PFC,像我们常用的BUCK电路也是可以做PFC的。大家有没有想过BUCK和BOOST都用来做PFC有什么优缺点?为什么我们常用的是BOOST呢?

还真没有见过BUCK来做PFC的!

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2013-12-17 21:58
@zhangmandy
还真没有见过BUCK来做PFC的!

 

用BUCK做PFC的确是有的!上图就是!

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2013-12-17 22:00
@Constance
[图片] 用BUCK做PFC的确是有的!上图就是!

用BUCK做PFC是有很多缺点的,首先是母线电压一般要设置得比较低,还有输入电压很低的时候输入电流就断续了。PF值很难做高。

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2013-12-17 22:00
@Constance
[图片] 用BUCK做PFC的确是有的!上图就是!

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pfc2
LV.4
25
2013-12-17 22:41
@Constance
[图片]
那BOOST电路做pfc有什么优势呢?
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zhangmandy
LV.4
26
2013-12-18 11:20

请问PFC的电压环路为什么都很慢啊?

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2013-12-18 21:29
@zhangmandy
请问PFC的电压环路为什么都很慢啊?

电压环慢了才能把工频的纹波滤除,电流环才会更好做!

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zhangmandy
LV.4
28
2013-12-19 16:34
@Constance
电压环慢了才能把工频的纹波滤除,电流环才会更好做!

电压环应该越快越好,这样才能滤波更好吧!

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2013-12-19 19:31
@zhangmandy
电压环应该越快越好,这样才能滤波更好吧!

电压环越快,电压环的输出就变化越快,这样和正弦信号相乘以后就不是正弦的了。

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yourxianbin
LV.2
30
2013-12-19 21:36
@Constance
再看CCM模式:[图片] 
mark 一下继续听课
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2013-12-19 22:45
@zhangmandy
电压环应该越快越好,这样才能滤波更好吧!

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