功率因数校正作用,开关电源功率因数校正-KIA MOS管
功率因数校正
在电力系统中，有两种类型的功率，即有功功率和无功功率。有功功率指的是真正用于产生功效的电能，比如用于运行电器设备的能量。而无功功率则是不能直接产生功效的电能，比如涉及电压和电流之间的相位差的能量。功率因数是一个表示有功功率和总功率之间关系的指标，其计算方式是有功功率除以总功率。
在电路中存在感性或者容性负载时，会造成电路的电流和电压不同步，产生相位差。导致在电路中出现无功功率，而实际有效的功率（有功功率P)会减小。有功功率才是有用的功率，所以必须减小无功功率。功率因素校正PFC就是提高有功功率，减少无功功率。
有功功率和无功功率之和等于视在功率S。功率因数（PF）是有功功率（P）与视在功率（S）的比值，即PF=P/S。在交流电路中，电压和电流之间存在相位差，导致功率因数小于1。过小的功率因数会导致供电设备容量浪费，因此需要进行校正。
开关电源为什么要功率因数校正？
电路呈现容性负载时，电压就会滞后电流，想象电容是一个水罐，电流如同水流一样流进水罐，大小不变，电容像水罐，电压如同水罐中水位，慢慢升起来，相当于电压比电流慢。
而电路呈现感性负载时，电感如同阀门一样，限制了电流，相当于电流比电压慢。开关电源（AC-DC)一般都有整流桥和大电容整流滤波，其电路一般呈现容性负载。
当输入电压大于大电容的电压时，才有电流流过整流桥二极管，也就是电流导通时间小，电流波形畸形状态，不同电压同步，如果不进行功率因素校正（PFC），功率因素低，有功功率小。
输入电流变大（相对于功率因素高的电路），增加电网损耗，其次电流是畸形波，不是正弦波，电网的谐波(THD)成分也会增大。
为了保护电网，开关电源有功率因素要求。大功率开关电源必须要功率因素校正，一般来说大于75W，需要功率因素校正。
开关电源功率因数校正技术包括无源功率因数校正（PFC）和有源功率因数校正（APFC）。无源PFC通过在电网中接入电感或电容来抵消负载的电感或电容特性，从而改善功率因数。有源PFC则通过电子电路实时调整输入电流波形，使其接近正弦波，并与电压同相位，从而显著提高功率因数。
无源PFC
有源PFC
功率因数校正技术在多种场景中应用广泛，特别是在使用开关电源的设备中。开关电源的整流和滤波过程会导致电流波形畸变，产生大量谐波，降低功率因数。通过PFC技术，可以将畸变的电流校正为正弦波，使功率因数接近1，从而减少谐波污染，降低能源消耗，减小电源设备的体积和重量。
功率因数校正作用包括以下：
提高电力系统的功率：PFC可以减少无功功率的流动，从而降低电力系统的损耗，提高输配电的效率。功率因数是指有用功率与总用电量（视在功率）的比值，功率因数值越大，功率利用率越高1。
降低企业电力处理系统的负荷：通过减少无功功率的流动，PFC可以降低作业电流的大小，减轻电力系统的负荷，延长网络设备的寿命。
减少电力系统损耗：PFC可以减少电缆、变压器等设备的损耗，从而降低电力系统的整体损耗。
降低需求费用：通过提高功率因数，可以降低最大计量需求费用，从而减少电费支出。
增加现有电路的承载能力：PFC可以减少电路中的电流，使电路能够承载更多的负载，减少升级配电网络的成本。
改善电压：较低的功率因数会导致较高的电流，增加导体中的电压降。通过PFC校正，可以提高设备的电压，减少电压降。
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