PFC,即功率因数校正(Power Factor Correction)是一种被广泛应用于开关电源中的技术。在传统的工频电源中,由于交流电流与电压的相位差,导致了功率因数较低的问题。而在开关电源中,PFC技术通过控制输入电压和电流之间的相位差,使得输入电流与电压同相,从而提高功率因数。通过PFC技术的应用,可以降低电网污染和电耗损失,提高电源效率。
在开关电源中,PFC技术主要承担两个作用。第一,提高功率因数,降低谐波污染:通过PFC技术,输入电流得到改善,电网接受方面,改变谐波源产生的电流波形,减轻了对电网谐波污染的影响,提高了电网的用电能力。
第二,提高电源效率,减少能量浪费:对于开关电源系统,进入开关电源的电线损失可以占到总能量损耗的30%以上,因此开关电源是否精确的随负载调整输入电压,可以直接影响系统的总效率。有了PFC技术而导致了输入电流显示与所需电流相符合之后,系统即可以实现高效节能。
开关电源中实现PFC技术的方式主要有两种:基于整流电路的PFC技术和基于DC/DC变换电路的PFC技术。
基于整流电路的PFC技术,利用整流电路中的二极管隙通特性,使得输人电压与之相对应的电流成为正弦波。该方案具有器件少、线路简单等优点,但同时也存在着功率因数调整范围不够等缺点。
基于DC/DC变换电路的PFC技术,通过加装的PFC模块先将电压与电流相位校正, 然后再输入到DC/DC变换器中。该方案具有电路复杂、器件多等缺点,但同时具有更高的功率因数调整能力,并且同时可以实现稳定、高效的输出。
近年来,随着技术的不断进步和应用领域的逐步扩大,PFC技术也不断在进化和完善。例如:在高性能大功率应用中,若继续采用传统的基于整流电路的PFC技术,会导致无法满足高性能大功率的需求,此时往往需要采用基于DC/DC变换电路的PFC技术;同时基于半导体器件的改进和应用不断推进,对PFC控制算法也在不断地完善,可以说PFC技术的发展前途广阔。