PFC設計原理及規格制作的介紹.ppt

Index 一. PFC定義及作用 二. PFC的類型 三. 主動式与被動式PFC的差異 四.新型被動式与舊形被動式PFC比較 五.被動式PFC工作原理 六.被動式PFC設計及應用 七.PFC常見不良現象及原因分析 八.PFC制定規格原則 九. PFC制造流程 一. PFC的定義及作用 定義: Power Factor Correction(功率因數修正) 一般常見的設計方式有: HARMONIC CHOKE 和 IC CONTROL 2. 作用: 對于電腦等電气產品,由于大量使用 電容造成電网電壓相位超前于電流, 致使功率因數偏低,無功損耗大而浪 費電能.故使用PFC以提高功率因數 節約電能 二﹒PFC CHOKE類型 一﹒主動式IC CONTROL PFC 二﹒被動式PFC 可分為﹕ 1.新型被動式PFC(UU CORE) 2.舊型被動式PFC(EI CORE) 三﹒主動式与被動式PFC的差異 1.?主動式PFC: 一組電子電路以形成對電力系統而言，呈現電阻性負載。 PF值很高，harmonic相當良好。 由於是一組Pre-regulation 的power supply，所以cost高，線路複雜，reliability下降，不易設計。 佔用PCB空間。 EMI不易處理。 三.主動式与被動式PFC的差異 2.被動式PFC: 利用choke貯能原理，將輸入電流之部份轉換成磁能先貯存於choke上，再將此能釋放成電能，以加長輸入電流導通時間，並下降輸入電流之峰值，進而改善P.F.值與harmonic。 由矽鋼片來製作choke，以適應低的工作頻率（50～60Hz），因此異音容易被觀察出來。 因電流導通角比主動式來得慢，因此PF值與harmonic不如主動式PFC佳。 因僅是一個電感，所以成本低，可以鎖附於case上，reliability極佳，使用者安裝容易（只需將choke線材接於適當位置即可）。無需耗費很多設計時間。 由於為被動零件，反有助益於EMI之改善。 四.新型与舊形被動式PFC比較 1.新型被動式PFC特點: a. 調整Ip peak,降低溫升 b. 安規檔墻,改善Hi-pot(Arcing) c. 固定架体成型,減低异音 d. Core水平組裝,与power supply平行降低磁力線干扰, 減少共振异音 2.舊型被動式PFC缺點: a. 容易產生异音 b. 容易產生Hi-pot(Arcing)不良 c. 溫升較高 五.被動式PFC工作原理 1.當AC input current開始流進power supply時，此電流會流經choke，並在choke上產生磁力線，而此磁力線，即所謂的磁能，便貯存於choke的gap上，待input current在相對應用於不裝置choke之power supply其input current為OA時，則choke便將能量轉換為電流釋放出到power supply裡，如圖一。 五.被動式PFC工作原理 五.被動式PFC工作原理 由V=L*di/dt 可知，input current 在被微分後，其 波形將更圓滑，而peak值也被縮小。 同理，由上圖知，電流的導通角與原來無PFCchoke時 的電流導通角相同，但導通時間會比無PFC choke的時 間長。因此雖然改善了PF值與 harmonic，但卻又不如 主動式PFC之原因。 六.被動式PFC設計及應用 PFC CHOKE基本上就是一個choke（貯存能量之device），它是使用一個在工作低頻而不易飽和的材質──矽鋼片，做為其鐵蕊而成的。它的設計如同高頻flyback transformer（嚴格說來應是choke）與output choke的原理一樣，不外乎 i. core截面積。 ii.? 圈數。 iii. gap（決定貯存能量之因素）。 六.被動式PFC設計及應用 所以在設計一個choke時會考慮到size、cost、input current（相對應於power supply之watt數），做最optimum調配。唯有下列二個固定因素，（一個對choke 設計有利，一個對choke設計不利）是無法被choke designer所改變的。 1)工作電感量：由於switching power supply在input為75W時，從電力系統輸入之電流都差不多，因此不論哪個使用者或者哪個WATT數之