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选择用于AC-DC转换的功率因数校正IC 1 min Guide Books 如果您从交流主电源获取电力,可以使用功率因数校正IC以确保高效率的交流至直流转换。 创建一个功能完美的设计是一回事,但确保该设计可以合法地接入主电源又是另一回事。设备是否安全和功能正常并不真正是问题所在。相反,确保电源阶段的高转换效率,无论是作为独立单元还是集成到PCB上,都是关于维持高功率因数的问题。这是许多设计师可能会忽视的一个方面,但对于标准合规性至关重要。 在工业级别、消费级别以及之间的任何地方,都需要控制功率因数校正。如果您使用交流主电源并且用开关调节器调节直流输入,那么您应该考虑添加一个功率因数校正IC。好处包括符合标准和为您的客户节省一些电费。以下是在为下一个PCB选择功率因数校正IC时需要注意的事项。 什么是功率因数校正? 电气系统的功率因数定义为系统实际吸收的功率与系统表观(或理论)吸收的功率之比。对于简单的线性升压和降压交流转换(例如,使用变压器)或线性直流-直流转换(例如,使用电压分压器),当没有无功功率时,功率因数等于系统的效率。在这种情况下,功率因数校正简单地涉及向系统添加一些相位提前或相位滞后,以便系统吸收的电流与输入电压完全同相。 对于交流-直流转换和随后的调节,情况更为复杂,因为存在非线性组件。这里,非线性组件,如整流器中使用的二极管,会在调节器阶段输入的电流波形中产生谐波失真。本质上,只有当整流器中的二极管导通时,电流才会被吸收进入系统,产生一个脉冲电流进入系统。 下面的示例波形图显示了在平滑电容器之前测量的带有整流器的系统。蓝色曲线显示了输入到平滑电容器的整流交流电压,红色曲线显示了整流器中的二极管导通时的电流吸收。 整流器中的电压和电流波形,位于平滑电容器/调节器阶段之前。 为什么会这样呢?请注意, 整流器中的二极管作为非线性元件,一旦输入电压超过某个阈值,它们在高低状态之间的直流电阻实际上会发生变化,因此只有当整流后的电压足够高时才会吸引显著的电流。这就是为什么整流时的输入电流呈现为脉冲,而不是整流的正弦波。这在交流电网中产生谐波失真,必须将其保持在某个特定水平以下,因为高的总谐波失真(THD)基本上会在电网的其他地方浪费功率。 在这个例子中,假设系统的功率因数为60%,而你的调节器的理论效率为95%;实际效率将是60% x 95% = 57%。这应该展示了在级联电源调节策略中,一个模块的低功率因数/效率将会降低所有下游模块的效率。通过添加一个功率因数校正电路,你正在平滑进入下游 电压调节器阶段的电流吸引,使其更接近真实的电压波形,这增加了电源部分的总效率。 选择功率因数校正IC 通过在整流器输出和你的下游调节器阶段之间添加一个功率因数校正IC,你正在将系统的整体功率因数接近于1。COTS组件可以将功率因数非常接近于1。在选择功率因数校正IC时,还有其他一些指标需要注意: 最大电压和电流额定值:功率因数校正IC不是为极高电压/高功率系统设计的。注意这些额定值以防止芯片烧毁。请注意,实际IC的功率因数可能是一个函数 拓扑结构:PFC电路可以具有降压或升压拓扑结构。你可以构建一个降压-升压PFC,但这通常不常用,因为你通常需要升高或降低交流电网电力。这些IC的方框图基本上看起来就像是 阅读文章