pfc電源和開關電源的區別,原理詳解-KIA MOS管

pfc和開關電源

PFC“功率因數校正”，功率因數指的是有效功率與總耗電量（視在功率）之間的關系，也就是有效功率除以總耗電量（視在功率）的比值。基本上功率因數可以衡量電力被有效利用的程度，當功率因數值越大，代表其電力利用率越高。功率因數是用來衡量用電設備用電效率的參數，低功率因數代表低電力效能。為了提高用電設備功率因數的技術就稱為功率因數校正。

PFC電源：主要用于提高功率因數，減少諧波干擾，提升電網效率。功率因數校正（PFC）技術通過調整電流波形，減少電流與電壓之間的相位差，從而提高電力利用率。

開關電源是利用現代電力電子技術，控制開關管開通和關斷的時間比率，維持穩定輸出電壓的一種電源，開關電源一般由脈沖寬度調制（PWM）控制IC和MOSFET構成。隨著電力電子技術的發展和創新，使得開關電源技術也在不斷地創新。目前，開關電源以小型、輕量和高效率的特點被廣泛應用幾乎所有的電子設備，是當今電子信息產業飛速發展不可缺少的一種電源方式。

開關電源：核心功能是高效電能轉換，提供穩定的直流輸出。開關電源通過控制開關管的開通和關斷時間比率，維持穩定的輸出電壓。

pfc電源,開關電源

電路結構

PFC電源：通常包含PFC控制電路和升壓電路，結構相對復雜。PFC電路通過電子元器件調整電流波形，提高功率因數。

開關電源：由整流、濾波、開關變換和穩壓等模塊組成，結構相對簡單。開關電源通過高頻開關技術控制電能轉換，實現高效電能輸出。

功率因數

PFC電源：功率因數接近1，電網利用率高。主動式PFC的功率因數通常可達98%以上，而被動式PFC的功率因數在0.7~0.8之間。

開關電源：功率因數較低，通常在0.6-0.8之間。開關電源主要通過控制開關管的開通和關斷時間比率來維持輸出電壓的穩定，但功率因數相對較低。

效率

PFC電源：效率略低，因為PFC電路增加了一定的損耗。主動式PFC的效率雖然高，但整體效率仍低于開關電源。

開關電源：效率較高，通常在85%-95%之間。開關電源通過高頻開關技術實現高效電能轉換，效率顯著高于PFC電源。

應用場景

PFC電源：多用于大功率設備，如服務器、工業設備等，因其能夠提高電網效率和減少諧波干擾。

開關電源：廣泛應用于消費電子、通信設備等。開關電源以其高效電能轉換的特點，適用于需要穩定直流輸出的各種電子設備。

pfc和開關電源的區別

在PFC開關電源當中，開關穩壓電源是非常重要的一個組成部分。PFC當中的開關穩壓電源功能和普通的開關穩壓電源的區別并不巨大，只是在供電上有所區別。普通的開關穩壓電源需要220V整流供電，而PFC穩壓開關電源是由B+PFC供電。

整流以后不加濾波電容器，把未經濾波的脈動正半周電壓作為斬波器的供電源，由于斬波器的一連串的做“開關”工作脈動的正電壓被“斬”成電流波形，其波形的特點是：

1、電流波形是斷續的，其包絡線和電壓波形相同，并且包絡線和電壓波形相位同相。

2、由于斬波的作用，半波脈動的直流電變成高頻（由斬波頻率決定，約100KHz）“交流”電，該高頻“交流”電要再次經過整流才能被后級PWM開關穩壓電源使用。

3、從外供電總的看該用電系統做到了交流電壓和交流電流同相并且電壓波形和電流波形均符合正弦波形，既解決了功率因素補償問題，也解決電磁兼容（EMC）和電磁干擾（EMI）問題。

該高頻“交流”電在經過整流二極管整流并經過濾波變成直流電壓（電源）向后級的PWM開關電源供電。該直流電壓在某些資料上把它稱為：B+PFC（TPW-4211即是如此），在斬波器輸出的B+PFC電壓一般高于原220交流整流濾波后的+300V，其原因是選用高電壓，其電感的線徑小、線路壓降小、濾波電容容量小，且濾波效果好，對后級PWM開關管要求低等諸多好處。

目前PFC開關電源部分，起到開關作用的斬波管（K）有兩種工作方式：

1、連續導通模式（CCM）：開關管的工作頻率一定，而導通的占空比（系數）隨被斬波電壓的幅度變化而變化。

2、不連續導通模式（DCM）：斬波開關管的工作頻率隨被斬波電壓的大小變化（每一個開關周期內“開”與“關”時間相等）。

功率因素校正開關電源中的PFC開關電源部分和PWM開關電源部分的激勵部分均由一塊集成電路完成，一塊IC可以完成設計。

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