功率因數(shù)的校正(PFC)方法

關(guān)于電源適配器功率因數(shù)

大部分用電設(shè)備中，其工作電壓直接取自交流電網(wǎng)。所以電網(wǎng)中會(huì)有許多家用電器、工業(yè)電子設(shè)備等等非線性負(fù)載，這些用電器在使用過程中會(huì)使電網(wǎng)產(chǎn)生諧波電壓和電流。沒有采取功率因數(shù)校正技術(shù)的AC-DC整流電路，輸入電流波形呈尖脈沖狀。交流網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)只有0.5~0.7，電流的總諧波畸變（THD）很大，可超過100%。采用功率因數(shù)校正技術(shù)，功率因數(shù)值為0.999時(shí)，THD約為3%。為了防止電網(wǎng)的諧波污染，或限制電子設(shè)備向電網(wǎng)發(fā)射諧波電流，國(guó)際上已經(jīng)制定了許多電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)，有IEEE519、IEC1000-3-2等。

功率因數(shù)的校正(PFC)主要有兩種方法：無源功率因數(shù)校正和有源功率因數(shù)校正。無源功率因數(shù)校正利用線性電感器和電容器組成濾波器來提高功率因數(shù)、降低諧波分量。這種方法簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，在小功率中可以取得好的效果。但是，在較大功率的供電電源中，大量的能量必須被這種濾波器儲(chǔ)存和管理，因此需要大電感器和電容器，這樣體積和重量就比較大也不太經(jīng)濟(jì)，而且功率因數(shù)的提高和諧波的抑制也不能達(dá)到理想的效果。有源功率因數(shù)校正是使用所謂的有源電流控制功率因數(shù)的校正方法，可以迫使輸入電流跟隨供電的正弦電壓變化。這種電源適配器功率因數(shù)校正有體積小、重量輕、功率因數(shù)可接近1等優(yōu)點(diǎn)。

NTC的作用

TC是以氧化錳等為主要原料制造的精細(xì)半導(dǎo)體電子陶瓷元件。電阻值隨溫度的變化呈現(xiàn)非線性變化,電阻值隨溫度升高而降低 。 利用這一特性, 在電路的輸入端串聯(lián)一個(gè)負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻增加線路的阻抗, 這樣就可以有效的抑制開機(jī)時(shí)產(chǎn)生的浪涌電壓形成的浪涌電流。 當(dāng)電路進(jìn)入穩(wěn)態(tài)工作時(shí), 由于線路中持續(xù)工作電流引起的NTC發(fā)熱,使得電阻器的電阻值變得很小, 對(duì)線路造成的影響可以完全忽略。

NTC的選擇公式

對(duì)上面的公式解釋如下:

1 . Rt是熱敏電阻在T1溫度下的阻值;

2. Rn是熱敏電阻在Tn常溫下的標(biāo)稱阻值;

3.B是材質(zhì)參數(shù), (常用范圍2000K~6000K)

4.exp是以自然數(shù)e為底的指數(shù)( e=2.71828 ) ;

5.這里T1和Tn指的是K度即開爾文溫度, K度=273.15(絕對(duì)溫度)+攝氏度: