反激式控制器将有源PFC功能电路整合在单级转换器.pdfVIP

电源 反激式控制器将有源 PFC 功能 电路整合在单级转换器 作者：Bruce Haug，电源产品高级产品市场工程师，凌力尔特公司 LT3798能够利用整合在单级反激式转换器中的有源PFC功能电 路提供离线式隔离型电源转换，而且在此过程中无需使用一个 光耦合器来检测输出电压，因而是一款革命性的新型器件。 任何依靠交流电源工作的电源系统都具有一个相关的功 市电线路谐波电流辐射标准分类，如表1 所示。 率因数，该功率因数被定义为其从交流电源吸收电流 如图1 所示，典型的离线式电源利用一个负责驱动 的方式。AC 电力系统的功率因数被定义为流至负载的有功 电容性负载的二极管电桥给交流电源线加载。该负载是非 功率 （real power）与视在功率 （apparent power）的比值， 线性的 （因为它主要给一个电容器充电），而且此类负载 是一个介于 0 和 1 之间的无单位数值。有功功率是电路在 只在正弦线路电压的峰值期间吸收电流，因而产生了会引 特定时间执行任务的能力。视在功率则是电路的电流与电 起电源线谐波的线路输入电流峰值。 压之乘积。由于非线性负载 （它会使从电源吸收的电流波 形产生失真）的原因，视在功率将大于有功功率。 功率因数校正 （PFC ） 在一个电力系统中，与一个具有高功率因数的负载 改善功率因数的方法之一是采用一个滤波器。这通 相比，在所传输的有用功率相同的情况下，一个具有低功 常被称为 “无源 PFC ”。可以设计一种只传递位于市电 率因数的负载吸收更大的电流。因为所需的电流较高，所 线路频率 （例如：50 Hz 或 60 Hz ）之电流的滤波器。这 以在配电系统中损失的能量也增加了，这反过来又需要更 种滤波器一般用于低功率要求并可减小谐波电流，这意 粗的导线和其他传输设备。较大的设备和能源浪费增加了 表1：IEC 61000-3-2 分类 成本，所以电力公司往往对功率因数较低的客户收取较高 级别 种类 备注 的费用。 A 电子设备 ?平衡三相设备 此外，电源的功率因数还会对 A C-DC 电源产生在交 ?家用电器 （不含被标记为D 级的设备） ?工具 （不包括便携式工具） 流电源上的谐波造成影响，因此，为不带功率因数校正 ? 白炽灯的调光器 功能的A C-DC 电源之负载配电时，电力公司面临重大难 ?音频设备 ?所有其他未被归类为B、C 或D 级的设备 题。此类电源是非线性负载，它们： B 便携式工具 非专业型弧焊设备 ? 会使AC 波形失真 C 照明设备 白炽灯调光器除外 ? 会引起谐波电流，此谐波电流会影响同一根电力线 D PC、PC 监视器、广 输入功率范围从75W 至600W ，且每相额 上其他设备的操作 播、或电视接收机 定电流 16A ≤ ? 会由于中线过热而引发火灾 ? 会导致电源变压器承受过大的应力和缩短寿命 ? 会导致AC 电源发生器过载 自上世纪 80 年代起，欧盟决定将解决这些问题的重 担交给采用 A C-DC 电源之产品的制造商。从那以后，用 于限制相关产品在电力线频率的谐波 （整数倍）上可以吸 收之电流值的标准几经修改。