现代高频开关电源提高输入功率因数的主要方法

1 无源滤波器
  无源滤波器是整流器和电容之间串联一个滤波电感,或在市电输人侧接入谐振滤波器。其主要优点是:电路简单、成本低、可靠性高、EMI小。主要缺点是:体积重量大,难以得到接近于1的输入功率因数(一般可以达到0.8~0.9之间),工作性能与频率、负载变化和输人电压变化有关,电感和电容之间的充、放电电流较大等。
  2 电力有源滤波器
  电力有源滤波器APF(Active P。wer Filter)是利用电力电子逆变器和反馈技术,实时地测量非线性负载的电压和电流波形,向市电电网提供负载电流所需的谐波,从而补偿电网输入电流,使之接近正弦波,降低了市电电网输入电流的THD,改善了市电电网的供电质量。APE的功率一般很大。
  3 有源功率因数校正器
  在整流糌和负载之问接人一个PFC转换器(既DC/DC转换器),应用电流反馈技术,使输人端的电流iin波形,跟踪交流输人正弦电压波形,可以使iin接近正弦。从而使输人电流的THD<5%,而输人功率因数可以提高到0.99或更高。由于这种技术应用了有源功率器件和反馈技术,使输人电流波形从窄脉冲状态改变成接近于正弦波,提高了输人功率因数,故称为有源功率因数校正技术(APFC)或有源输入电流波形整形技术。APFC的功率一般较小,可以作为AC/DC开关电源,变频器、交流不间断电源(UPS)、荧光灯电子镇流器等输人端功率因数的校正。
  它的主要优点是:可以得到较高的输人功率因数,如0.97~0.99,甚至接近于1;市电电网输人电流的THD小;可以在较宽的输人电压范围(如90~264 V AC)和宽频带下工作;体积小,重量轻;在调节输人电流波形的同时,利用电流负反馈技术,可以保持输出电压基本恒定不变。主要缺点是:电路复杂、MTBF下降;成本高(如AC/DC开关电源加前级APFC,将使成本提高15%);EMI高;效率略有下降。 

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