填谷式无源功率因数校正(PFC)电路是一种用于改善电力系统功率因数的电路设计方法,特别是在交流(AC)输入电源供电的照明设备中。功率因数是一个衡量交流电路中电压波形和电流波形相位匹配程度的指标,功率因数的高低直接影响到电能的有效利用率。在照明领域,提高功率因数可以减少电流谐波,减少能量损耗,并且可以达到环保与节能的效果。 在介绍填谷式无源PFC电路之前,首先要了解传统的桥式整流电解电容滤波电路。这种电路通常由一个桥式整流器和一个或多个大容量电解电容器组成。桥式整流器利用四个二极管将交流电压转换为脉动直流电压,再通过电容器平滑化处理得到一个相对稳定的直流输出。然而,这种方法存在的问题是整流后的电流波形会与电压波形产生严重的相位偏移,形成一个失真的波形。失真的电流波形会导致输入功率因数下降,同时谐波电流的增加可能会引起电磁干扰,不符合相关的国际标准。 为了改善这种电流失真,提高功率因数,填谷式无源PFC电路被提出作为解决方案。填谷式无源PFC电路主要由几个二极管和至少两个等值电容器组成,其作用是通过一系列电子开关控制来整流输入电压,使得电流波形得以改善。在该电路中,二极管D6的接入使得电容C1和C2在交流电压较高时以串联方式充电。当交流电压降低到低于电容器充电电压的一半时,二极管D6反向偏置,D5和D7导通,电容C1和C2开始以并联方式向负载放电。这个过程导致了输入电流的失真得到改善,输入电流的导通角增加,从60度增加到120度甚至更高。因此,填谷式无源PFC电路不仅能够修正输入电流,而且能够将线路功率因数提高至0.9以上,大幅降低3次和5次谐波电流,降低总谐波失真(THD)至30%以下。 在LED照明领域,填谷式无源PFC电路有着广泛的应用。由于LED驱动器通常需要稳定的直流电流来驱动LED,填谷式无源PFC电路能够提供符合要求的电流,同时满足高性能离线式LED照明电源的基本要求。这些要求包括AC输入谐波电流符合IEC61000-3-2标准、功率因数满足能源之星SSL的规定、电磁干扰符合EN55015B的限制、高能效、低成本高可靠性,以及能够为LED提供恒流驱动。 使用填谷式无源PFC电路的优点包括其电路设计相对简单和成本低廉。虽然主动式PFC电路(有源PFC)在性能上可能优于无源PFC电路,但在某些应用场景中,填谷式无源PFC电路由于其成本效益而成为了一个理想的选择。特别是在LED照明应用中,填谷式无源PFC电路的引入能够显著改善线路功率因数,降低谐波失真,从而帮助照明设备更有效地利用电能,减少不必要的损耗,并且提高整体的电能质量。
2025-06-26 15:44:11 185KB
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内容概要:本文档是2013年全国大学生电子设计竞赛的试题,详细介绍了单相AC-DC变换电路的设计任务与要求。该电路旨在将220V交流电转换为稳定的36V直流电,输出电流额定值为2A。基本要求包括确保输出电压稳定、负载调整率和电压调整率不超过0.5%,以及设计功率因数测量电路和过流保护功能。发挥部分则提出了更高的性能指标,如功率因数校正至不低于0.98、效率不低于95%,并能自动调整功率因数。此外,文档还提供了评分标准、设计报告的具体要求及测试方法。 适合人群:面向参加全国大学生电子设计竞赛的本科组学生,特别是对电力电子技术感兴趣的电气工程及相关专业学生。 使用场景及目标:①帮助参赛学生掌握单相AC-DC变换电路的设计与制作方法;②提升学生对电路性能优化的理解,如提高效率、功率因数校正等;③培养学生的团队协作能力,严格按照竞赛规则完成任务。 阅读建议:在准备竞赛过程中,学生应仔细研读文档中的各项要求,理解每个技术指标的意义和实现方法,同时注意设计报告的撰写规范,确保实验数据真实可靠,并能清晰表达设计方案和技术细节。
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提出了一种新型的功率因数校正单元(flyback+boost单元)。这种功率因数单元具有两种工作状态,反激变换器状态和boost电感状态。基于这种PFC单元,得到了一种新型的单级功率因数校正变换器,实验结果证明这种变换器不仅可以得到很高的功率因数,而且可以自动限制储能电容上的电压。
2025-04-23 14:13:17 129KB 电源管理
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2024-01-09 10:15:56 303KB 电子设计大赛
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常用有源功率因数校正电路分为连续电流模式控制型与非连续电流模式控制型两类。其中,连续电流模式控制型主要有升压型、降压型、升降压型之分;非连续电流模式控制型有正激型、反激型之分,下面对这几种电路的工作原理分别加以介绍。
2023-05-15 16:08:52 50KB 有源 功率因数校正 工作原理 文章
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Boost 型有源功率因数校正电路的仿真与实验
2023-05-15 16:02:10 4.46MB boost 有源 功率因数 校正电路
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(1)降压式,其特点是:噪声大,滤波困难,功率开关管上电压应力大,控制驱动电平浮动,故很少被采用。   (2)升/降压式,其特点是需用两个功率开关管,有一个功率开关管的驱动控制信号浮动,电路复杂,应用较少。   (3)反激式,输出与输入隔离,输出电压可以任意选择,采用简单电压型控制,适用于150W以下功率的应用场合。   (4)升压式(Boost),其特点是:简单电流型控制,PF高,总谐波失真(THD)小,效率高,但是输出电压高于输人电压,其典型电路如图1所示。适用于75~2000 W功率范围的应用场合,应用范围最广泛。其优点是:电路中的电感适用于电流型控制;由于升压型APFC的预调整
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常用有源功率因数校正电路分为连续电流模式控制型与非连续电流模式控制型两类。其中,连续电流模式控制型主要有升压型(Boost)、降压型(Buck)、升降压型(Buck-Boost)之分;非连续电流模式控制型有正激型(Forward)、反激型(Flyback)之分,下面对这几种电路的工作原理分别加以介绍。
2023-02-02 15:08:03 165KB 电源管理
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功率因数校正手册(安森美)pdf,功率因数校正手册(安森美)
2022-12-01 22:15:51 2.63MB 开关电源
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UC3854可控功率因数校正电路设计 德州仪器 PHILIP C. TODD 上期杂志介绍了用于功率因数校正的升压型预稳压器的概念与设计以及UC3854的结构图,本期和下期杂志将给出功率因数校正电路的详细设计流程。 设计流程 功率级设计 图6中,我们将使用一个 250 W的升压转换器来作为功率级的设
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