大家好，我是工业 系统团队的 Jason， 我们都专注于电器应用。 我来自中国上海办事处。 今天我要讨论 有关 PFC 的主题。 希望经过我的介绍， 您能了解 PFC 的概况。 什么是 PFC？ PFC 的相关标准是什么？ 常用的 PFC 拓扑有哪些？ 如何设计具有成本 竞争力且高效率的 PFC 电路？ 在 PFC 设计中 需要注意什么？ 这是关于 PFC 主题的议程。 首先我想给大家 简单介绍一下 PFC， 然后我会告诉 大家 PFC 的分类 以及 PFC 电路中 常用的控制律是什么。 在第三部分中，我将 介绍有源 PFC 中使用的 四种不同的拓扑， 并将它们进行比较。 在第四部分， 我想介绍如何设计 具有成本竞争力 且有效的 PFC， 以及我们在设计中 应该注意什么。 最后，我将提供 一个 PFC 设计示例， 向您展示我们 应该注意的 关键性能和特性。 好的，首先我们 应该知道什么是 PFC。PFC 指功率因数校正。 当提到 PFC 时， 我们应该知道的 关键点是 PF 和 THD。 PF 的定义是有功 功率除以视在功率。 在这张图中您可以看到， 横轴是有功功率， 纵轴是无功功率。 三角形的另一条边 是视在功率。 如果我们想得到 100 千瓦的有功功率， 而功率因数只有 60%，那么输入视在功率 应该是 167 千瓦。 但是，如果我们能把 功率因数提高到 95%， 那么我们只需要 105 千瓦的输入功率。 这意味着我们 可以节省 62 千瓦。 关于 PFC，我们应知道的 另一个关键点是 THD。 THD 指总谐波失真。 可以通过该公式 来计算它，其中 I1 表示第一次谐波， In 表示第 n 次谐波。 我们应该知道的是， THD 用于测量 电网的电能质量。 也许您会问：为什么 我们需要 PFC 电路。 原因存在于真实系统中。 我们通常会在直流 链路上使用大型电容器 来使输出电压保持 稳定，就像这样。 如您所见， 这是输入电压， 这是电容器上的电压。 当输入电压低于 电容器的电压时， 负载仅由电容器供电。 此时，输入 视在功率为 0。 仅当输入电压 高于电容器电压时， 负载才能从输入交流 电源中汲取功率。 并且只有在此时， 才有电流流入输入端， 如该曲线所示。 但输入电流不再是和 输入电压相似的正弦波。 这意味着 THD 非常低。 添加的目标发挥了作用。 PFC 电路将输入电流 调整为与输入电压同相， 从而从电源汲取 最大的有功功率。 如果添加 PFC 电路， 我们可以获得一些优势， 第一个优势是可以 降低 RMS 输入电流。 正如第一页所述， 视在功率等于 RMS 输入电压 乘以 RMS 输入电流。 如果我们可以 提高功率因数， 这意味着我们可以 降低 RMS 输入电流。 第二个优势是， 它可以帮助改善 电源保持。 有源 PFC 电路 独立于输入电压 控制直流总线电压。 因此，降压电容器中的 能量存储不会随着 输入电压的降低而降低。 这使我们可以使用更小 且更便宜的降压电容器。 第三个优势是， 可以提高下游 转换器的效率。 这意味着 PFC 缩小了 应用于下游逆变器 或转换器的 动态电压范围， 从而降低整流器的 电压额定值， 进而降低正向压降。 最后一个优势是， 可以提高配电系统效率 因为较低的 RMS 电流 可以降低配电线路损耗。 当前，为了提高 电网的电能质量， 已经出台了很多标准。 例如 80 Plus、Energy Star、EN61000-3-2、 和 EN60555 等等，其中 EN61000-3-2 侧重于 线路电流谐波限制， 而 Energy Star 要求 电源的功率因数 必须在输入电压 为 115 伏且满载时 大于 0.9。 但是我们应该注意的 一点是，如果电源是 通用输入，那么它 应该同时满足两个 标准的要求。 EN61000-3-2 标准 将不同的设备 分为四类。 家用电器属于 A 类， 大部分电源属于 D 类。在该页面中， 我们应该注意， 如果设备不属于 其他三个类别之一， 则应将其视为 A 类设备。 该表显示了每个 奇次谐波的最大 允许谐波电流。 因此，如果我们要设计 一个可添加的 PFC 电路， 那么我们不仅 要增加 PF 以满足 Energy Star 的要求， 还需要使谐波衰减， 以符合 EN61000-3-2。 现在让我们回顾一下 到目前已讨论的内容。 首先，我们了解了 什么是 PFC， 什么是 PF，什么是 THD。 然后，我们了解了 添加 PFC 电路的优势。 最后，我们了解了 PFC 的相关标准， 如 EN61000-3-2、 Energy Star 等等。