爱子日志

主动式PFC电源

2005年12月19日 15:58

PFC(Power Factor Correct)的意思是“功率因数校正”，主要用于表征电子产品对电能的利用效率。功率因数越高，说明电能的利用效率越高，计算机开关电源是一种电容输入型电路，其电流和电压之间的相位差会造成交换功率的损失，此时便需要PFC电路提高功率因数。

PFC电路分主动式(有源)PFC和被动式(无源)两种。

①被动式PFC电路结构较为简单，实际上是一颗矽钢片制成的工频电感，它利用电感线圈内部电流不能突变的原理调节电路中的电压及电流的相位差，使电流趋向于正弦化以提高功率因素。

被动式PFC结构笨重，工作时常带有低频震动并引发低频噪音，相对于主动式PFC电路，被动式PFC电路的功率因数要低得多，一般只有70%左右。

因此被动式PFC电路固有其不可克服的缺点：

1、当欧洲EN的谐波规范越来越严格时，电感量产的质量需提升，而生产难度将提高；

2、沉重重量增加电源供应器在运输过程损坏的风险；

3、原料短缺的风险较高；

4、如电源内部结构固定的不正确，容易产生震动噪音；

5、当电源供应器输出超过300瓦以上，被动式PFC在材料成本及产品性能表现上将越突出其不可克服的多种的缺陷。

②主动PFC电路由高频电感、开关管和电容等元件构成，可简单的归纳为升压型开关电源电路，它能将110V或220V的交流市电转变为380V左右的直流高压。

主动式PFC电路具有体积小，重量轻，具有高功率因数(通常可达98%以上)，输入电压范围宽等优越的电气性能。与被动式PFC电路类似，主动式PFC工作时也会产生噪音，只不过是高频噪音。相对于被动PFC电路，主动PFC电路复杂，成本较被动PFC要高得多，主要应用于中高端电源产品。

为什么主动式PFC优于被动式PFC？

1、主动式PFC提升功率因素值至95%以上，被动式PFC约只能改善至75%。换句话说，主动式PFC比被动式PFC能节约更多的能源；

2、采用主动式PFC的电源供应器的重量，较用笨重组件的被动式PFC产品要轻巧许多，而产品走向轻薄小是未来3C市场必然趋势。

而相对于被动式PFC，主动式PFC具有与生俱来的优点：

1、校正效果远优于欧洲的EN 谐波规范，即便未来规格更趋严格也都能符合规定；

2、随着IC零件需求增加，成本将随之降低；

3、较无原料短缺的风险；

4、较被动式专业的解决方案；

5、能以较低成本带来全域电压的高附加价值；

6、功率因数接近完美的100%，使电力利用率极佳化，对环保有益；

7、因应未来CPU发展趋势，输出瓦特数(电力)要求将越高，主动式PFC因成本不随输出瓦特数增加而上升，故拥有较好竞争力。