摘 要:功率因數(shù)控制技術(shù)是通信開關(guān)電源的關(guān)鍵技術(shù)之一,本文介紹了功率因數(shù)控制的基本原理,對(duì)經(jīng)典的功率因數(shù)控制策略和新型的功率因數(shù)控制策略進(jìn)行了闡述,分析了幾種提高開關(guān)電源功率因數(shù)的措施,并對(duì)功率因數(shù)控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。
關(guān)鍵詞:通信 開關(guān)電源 功率因數(shù)
傳統(tǒng)的開關(guān)電源,功率因數(shù)僅為0.45-0.75,效率極低,而且高次諧波含量高。為了提高開關(guān)電源的功率因數(shù),20世紀(jì)80年代初,國(guó)外提出了開關(guān)電源校正概念,并成為功率因數(shù)控制技術(shù)的最初形式。20世紀(jì)80年代末和20世紀(jì)90年代初,歐洲和日本相繼對(duì)開關(guān)電源的諧波提出了控制標(biāo)準(zhǔn),目前有兩個(gè)沿用的標(biāo)準(zhǔn):IEC 555-2和IEC 1000-3-2。由于對(duì)電源效率品質(zhì)和電磁兼容性要求的日益提高,功率因數(shù)控制技術(shù)成為開關(guān)電源的研究熱點(diǎn)之一。
1 功率因數(shù)控制的基本原理
如果輸入整流電路之后直接接電阻性負(fù)載,則整流后的波形為正弦波,功率因數(shù)基本為1,高次諧波成分很低。但由于實(shí)際電路中L、C濾波等的作用,電流、電壓造成相差,而且電容的充放電電流、電感的電壓等都會(huì)造成尖脈沖,從而造成高次諧波的產(chǎn)生和功率因數(shù)的明顯下降。如果在整流電路和變換器之間插入一級(jí)隔離電路,使得輸入電路的綜合負(fù)載接近于電阻性,則功率因數(shù)可望得到提高。
實(shí)際的功率因數(shù)控制電路有兩類:無(wú)源校正電路和有源校正電路。
(1)無(wú)源校正電路
無(wú)源校正電路是依靠無(wú)源元件電路改善功率因數(shù),減小電流諧波,其電路簡(jiǎn)單,但體積龐大,現(xiàn)在很少采用。
。2)有源校正電路
有源校正電路是在輸入電路和DC-DC變換器之間插入一個(gè)變換器,通過特定控制電路使得電流跟隨電壓,并反饋輸出電壓使之穩(wěn)定,從而使DC-DC變換器實(shí)現(xiàn)預(yù)穩(wěn)。這個(gè)方案電路復(fù)雜,但體積明顯減小,因而成為PFC技術(shù)的主要研究方向。 |