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开关电源快充适配器的功率因数校正

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开关电源快充适配器的功率因数校正

发布日期:2019-02-24 作者: 点击:

开关电源适配器的功率因数校正

在电源快充适配器开关调整器领域,任何电路结构使输入电网电流非正弦化,或使输入电网电流是正弦波。但和正弦输入电压相位不同,或使输入电流具有谐波的都会降低功率因数从而产生功率损耗。与负载两端的电压垂直的输入电流分量(lsinx)不向负载提供功率,在输入电源适配器的内部和输入线路的电阻上消耗功率。


快充适配器产品


对于桥式整流器接电容滤波器的开关电源适配器,输入电网电流是上升和下降很陡的窄脉冲。这些电流脉冲的有效值很高,消耗功率并且产生更多的 RFV/EMI I问题。借用交流电路原理的术语,称这种电源适配器的功率因数较低。功率因数校正电路的作用就是要消除这样的电网电流尖峰,使输入电流成为正弦形状并且和输入电压同相位,而且要得到一个比交流输入电压幅值略高的稳定直流电压。

如果没有滤波电容C并且负载是纯电阻,那么电压V将是正弦半波 ABXCDYEH。从整流器整流出来的电流也有相同的正弦半波,且从输入端吸收的电网电流也是正弦波并且和正弦输入电压同相位,功率因数为1。如果输入电压和电流的有效值为V和1,则输入和输出负载功率可表示为V,l

像ABXCDYER图这样的正弦半波输出电压在许多场合是不可用的。整流器的唯一目的是将输入交流电压变换成纹波尽可能小的直流电压,正因为如此,才接入串容C。来产生波形 ABCDEF。这样可以产生较高的直流电压分量(在B和C或D和E的中间)和较低的B-C或C-D的峰一峰值纹波。在B和C或D和E之间,所有整流器二极管都被反偏,没有电网电流流过,负载电流由电容C提供。在A、C和E时刻,上升的输入电压使整流器二极管正向导通,电网电流流过负载并给电容充电,补偿其单独给负载供电时损失的电荷。

选用合适的滤波电容时电网电流波形,它是输入电压的每个正弦半波前端的一系列电流窄脉冲。滤波电容越大,输入电流的脉冲宽度越窄,上升和下降得更快,峰值越高,有效值越大。

使用功率因数校正技术的目的就是要消除这些窄而陡的电网电流脉冲。这些陡的电流会引起频射干扰(RF1)问题,更严重的是,它的有效值比所需的负载输出功率值要大,这造成滤波电容的温升提高并降低了其可靠性。

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