理论教育 功率因数校正的方法与重要性

功率因数校正的方法与重要性

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:为避免因使用LED驱动电源而导致功率因数下降并对电网造成谐波污染,必须在电路中采用功率因数校正技术[4]。PFC的作用是使交流输入电流与交流输入电压保持相位一致,滤除电流谐波,使电路的功率因数接近于1。

功率因数校正的方法与重要性

为避免因使用LED驱动电源而导致功率因数下降并对电网造成谐波污染,必须在电路中采用功率因数校正(Power Factor Correction或Power Factor Controller,PFC)技术[4]。PFC的作用是使交流输入电流与交流输入电压保持相位一致,滤除电流谐波,使电路的功率因数接近于1。

一般LED驱动电源输入侧通常会采用单相全桥整流和电解电容滤波电路来实现AC/DC变换,为下一级变换器提供直流电压,如图5-1所示。

整流桥的二极管只有在正向偏置时才会导通,因此只有当输入电网电压UAC高于电解电容C的电压UC时,电网才能对电容C和后续级联的负载进行供电。这样就导致整流桥二极管VD1~VD4导通角很小,往往为60°~70°。因此,输入侧的交流电流出现严重的畸变,呈幅度很高的窄脉冲电流波形,如图5-2所示。这时功率因数接近0.5,输入电流波形严重畸变,其基波成分较小,而谐波含量较高[5]

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图5-1 桥式整流电容滤波电路(www.daowen.com)

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图5-2 输入电压和电流波形

交流侧的电流谐波会对电网产生严重污染,影响电网的电能质量,也会对驱动电源本身及连接在同一电网中的其他电子设备产生干扰,还会导致电网侧功率因数降低,严重影响电网输电容量,大量的无功不仅占据了很多输电容量,而且造成了很大的线路损耗,造成电能浪费。因此,LED驱动电源中需要PFC电路对交流输入电流进行校正或整形,使其尽可能接近正弦,且交流电流相位同交流电压相位趋于相同,从而提高系统的功率因数。

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