pfc電源和開關(guān)電源的區(qū)別,原理詳解-KIA MOS管

pfc和開關(guān)電源

PFC“功率因數(shù)校正”，功率因數(shù)指的是有效功率與總耗電量（視在功率）之間的關(guān)系，也就是有效功率除以總耗電量（視在功率）的比值。基本上功率因數(shù)可以衡量電力被有效利用的程度，當(dāng)功率因數(shù)值越大，代表其電力利用率越高。功率因數(shù)是用來衡量用電設(shè)備用電效率的參數(shù)，低功率因數(shù)代表低電力效能。為了提高用電設(shè)備功率因數(shù)的技術(shù)就稱為功率因數(shù)校正。

PFC電源：主要用于提高功率因數(shù)，減少諧波干擾，提升電網(wǎng)效率。功率因數(shù)校正（PFC）技術(shù)通過調(diào)整電流波形，減少電流與電壓之間的相位差，從而提高電力利用率。

開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制（PWM）控制IC和MOSFET構(gòu)成。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，使得開關(guān)電源技術(shù)也在不斷地創(chuàng)新。目前，開關(guān)電源以小型、輕量和高效率的特點被廣泛應(yīng)用幾乎所有的電子設(shè)備，是當(dāng)今電子信息產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展不可缺少的一種電源方式。

開關(guān)電源：核心功能是高效電能轉(zhuǎn)換，提供穩(wěn)定的直流輸出。開關(guān)電源通過控制開關(guān)管的開通和關(guān)斷時間比率，維持穩(wěn)定的輸出電壓。

pfc電源,開關(guān)電源

電路結(jié)構(gòu)

PFC電源：通常包含PFC控制電路和升壓電路，結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜。PFC電路通過電子元器件調(diào)整電流波形，提高功率因數(shù)。

開關(guān)電源：由整流、濾波、開關(guān)變換和穩(wěn)壓等模塊組成，結(jié)構(gòu)相對簡單。開關(guān)電源通過高頻開關(guān)技術(shù)控制電能轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)高效電能輸出。

功率因數(shù)

PFC電源：功率因數(shù)接近1，電網(wǎng)利用率高。主動式PFC的功率因數(shù)通常可達(dá)98%以上，而被動式PFC的功率因數(shù)在0.7~0.8之間。

開關(guān)電源：功率因數(shù)較低，通常在0.6-0.8之間。開關(guān)電源主要通過控制開關(guān)管的開通和關(guān)斷時間比率來維持輸出電壓的穩(wěn)定，但功率因數(shù)相對較低。

效率

PFC電源：效率略低，因為PFC電路增加了一定的損耗。主動式PFC的效率雖然高，但整體效率仍低于開關(guān)電源。

開關(guān)電源：效率較高，通常在85%-95%之間。開關(guān)電源通過高頻開關(guān)技術(shù)實現(xiàn)高效電能轉(zhuǎn)換，效率顯著高于PFC電源。

應(yīng)用場景

PFC電源：多用于大功率設(shè)備，如服務(wù)器、工業(yè)設(shè)備等，因其能夠提高電網(wǎng)效率和減少諧波干擾。

開關(guān)電源：廣泛應(yīng)用于消費電子、通信設(shè)備等。開關(guān)電源以其高效電能轉(zhuǎn)換的特點，適用于需要穩(wěn)定直流輸出的各種電子設(shè)備。

pfc和開關(guān)電源的區(qū)別

在PFC開關(guān)電源當(dāng)中，開關(guān)穩(wěn)壓電源是非常重要的一個組成部分。PFC當(dāng)中的開關(guān)穩(wěn)壓電源功能和普通的開關(guān)穩(wěn)壓電源的區(qū)別并不巨大，只是在供電上有所區(qū)別。普通的開關(guān)穩(wěn)壓電源需要220V整流供電，而PFC穩(wěn)壓開關(guān)電源是由B+PFC供電。

整流以后不加濾波電容器，把未經(jīng)濾波的脈動正半周電壓作為斬波器的供電源，由于斬波器的一連串的做“開關(guān)”工作脈動的正電壓被“斬”成電流波形，其波形的特點是：

1、電流波形是斷續(xù)的，其包絡(luò)線和電壓波形相同，并且包絡(luò)線和電壓波形相位同相。

2、由于斬波的作用，半波脈動的直流電變成高頻（由斬波頻率決定，約100KHz）“交流”電，該高頻“交流”電要再次經(jīng)過整流才能被后級PWM開關(guān)穩(wěn)壓電源使用。

3、從外供電總的看該用電系統(tǒng)做到了交流電壓和交流電流同相并且電壓波形和電流波形均符合正弦波形，既解決了功率因素補(bǔ)償問題，也解決電磁兼容（EMC）和電磁干擾（EMI）問題。

該高頻“交流”電在經(jīng)過整流二極管整流并經(jīng)過濾波變成直流電壓（電源）向后級的PWM開關(guān)電源供電。該直流電壓在某些資料上把它稱為：B+PFC（TPW-4211即是如此），在斬波器輸出的B+PFC電壓一般高于原220交流整流濾波后的+300V，其原因是選用高電壓，其電感的線徑小、線路壓降小、濾波電容容量小，且濾波效果好，對后級PWM開關(guān)管要求低等諸多好處。

目前PFC開關(guān)電源部分，起到開關(guān)作用的斬波管（K）有兩種工作方式：

1、連續(xù)導(dǎo)通模式（CCM）：開關(guān)管的工作頻率一定，而導(dǎo)通的占空比（系數(shù)）隨被斬波電壓的幅度變化而變化。

2、不連續(xù)導(dǎo)通模式（DCM）：斬波開關(guān)管的工作頻率隨被斬波電壓的大小變化（每一個開關(guān)周期內(nèi)“開”與“關(guān)”時間相等）。

功率因素校正開關(guān)電源中的PFC開關(guān)電源部分和PWM開關(guān)電源部分的激勵部分均由一塊集成電路完成，一塊IC可以完成設(shè)計。

KIA半導(dǎo)體MOS管廠家主要研發(fā)、生產(chǎn)、經(jīng)營：場效應(yīng)管（MOS管）、COOL MOS（超結(jié)場效應(yīng)管）、三端穩(wěn)壓管、快恢復(fù)二極管；KIA半導(dǎo)體MOS管具備強(qiáng)大的核心競爭力，是開關(guān)電源生產(chǎn)廠家的優(yōu)質(zhì)選擇。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于逆變器、鋰電池保護(hù)板、電動車控制器、HID車燈、LED燈、無刷電機(jī)、礦機(jī)電源、工業(yè)電源、適配器、3D打印機(jī)等領(lǐng)域；可申請免費送樣以及報價、技術(shù)支持服務(wù)。

pfc電源,開關(guān)電源