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PFC真的能够节能吗?
双击自动滚屏 发布者:keneipc 发布时间:2014/8/28 阅读:1458次 【字体:

PFC的概念相信大家都不陌生。他是功率因数校正的缩写,指的是有效功率与总耗电量之间的一种关系,我们可以理解为有效功率除以总耗电量(视在功率)的比值。也就是说,PFC能够很准确的测量电力的有效利用率,PFC的数值越大就代表着电力的利用率越高。目前的PFC分类有两种,一种是主动式PFC,另一种是被动式PFC。

被动式PFC

在被动式PFC当中,采用交流输入的基波电流与电压之间相位差来提高功率因数。在被动式PFC当中又包含两种小分类,静音式被动PFC和非静音式被动PFC。被动式PFC的功率因数只能达到0.7~0.8,一般在高压滤波电容附近。

主动式PFC

主动式PFC体积小,由电感和电容组成,并且需要专用的IC来进行电流的波形调整,并对电流电压间的相位差进行补偿。主动式PFC可以达到较高的功率因数──通常可达98%以上,但成本也相对较高。此外,主动式PFC还可用作辅助电源,因此在使用主动式PFC电路中,往往不需要待机变压器,而且主动式PFC输出直流电压的纹波很小,这种电源不必采用很大容量的滤波电容。

我们使用220V市电是个标准的正弦波,流过阻性负载的电流也是一个同相位的正弦波,但由于电源整流器是非线性元件,使输入的交流电流产生畸变,呈脉冲状,造成的严重后果是谐波对电网的危害作用,变电设备损坏,电能效率降低,能源浪费;在三相电路中,中线流过三相三次谐波电流的叠加,使中线过流而损坏等等。功率因素控制(PFC)就是采取一定措施使电流波形相位接近电压波形。

PFC的作用

由于PFC的特性,其最大的作用就是能够很大程度上对电能进行节省。也就是让电网中的能源尽可能被100%利用,但是实际中做不到,只可以接近,比如PFC 99% 等,也就是说有用功越多越好,无用功越小越好。功率因数低,偕波含量太高,对电网的冲击就大,严重时会影响到其他电器的正常工作!!

PFC的普及瓶颈:

1、效率太低,目前非软开关的一般仅为94%左右,最好的也就97%左右。

2、电路结构的复杂性及高昂的成本,特别是三相电路更是如此。这也导致了单相的PFC尽管已经有几十种专用PFC控制IC,但还没普及;三相PFC的在国内则连成熟的工业化应用都没有,也没有形成批量生产。

关于PFC的作用,我们可以进行一个实际的举例来为大家说明。 假如现在有一台发电机,它最大能输出120VAC,15A的电流,即它的输出功率最大是120×15=1800W, 现在如果有一台PF(power factor)很低的电源接到发电机上, 该电源的效率是98%,PF是55%, 那么该电源的输出端能提供的最大功率是: 1800×0.98×0.55=970W, 如果PF提高到99%, 电源的输出端能提供的最大功率就会提升到: 1800×0.98×0.99=1746W。这样,对于同一个电源输出功率, 高的PF电源,对发电机的容量要求就会降低; 同样,对于同一个发电机,它用有限的功率,能同时供电给更多的电源; 这样,由于往返发电机与电源之间电线上的谐波电流造成的损耗也相应会减少。

虽然从理论上来看,PFC能够为我们带来很多的好处。但实际上,在现实生活当中其并不能真正起到节省电能的效果。它还会导致效率的降低.不管是有源PFC还是无源PFC电路,都会加大用户的有功损耗。举个例子说吧,目前的最高效率APFC的效率约为97%,那么如果采用了该PFC电路,每个月就得多用电3%!

但是为何很多国家还是鼓励电路当中附带PFC呢?主要是因为PFC电路对变电站来说是有利的。举例来说, 原来的PF值为0.6,通过PFC提高到0.95,则变电站的变压器容量可以降低近1/3!国家可以少建1/3的电厂!另外一个作用就是减少电网的谐波污染。

本篇文章从PFC的概念讲起,分别介绍了PFC的两种小分类,并对PFC的作用进行了介绍。PFC虽然能够节省电能,但是由于成本高效率低,并没有得到大面积的推广,希望随着技术的发展,PFC技术能够取得长足的进步,变得更容易被市场所接收。

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