典型的计算机电源单元是领先还是落后?

电器工程 电源 开关模式电源 功率因数校正
2022-01-11 22:09:24

计算机电源通常具有“功率因数校正”功能,可将使用中的功率因数提高到接近电阻负载的水平 (1)。我很好奇,在没有功率因数校正的情况下,电源负载会是什么。(开关模式电源同时使用电感器和电容器;不过我不确定它们在交流侧的负载是什么样的)

2个回答

这不是领先或落后的情况。在非 PFC 电源上,电路由一个桥式整流器和一个大容量电容器组成。电容在 AC 线路周期之间充电和下降。在交流线路周期的大部分可能期间,电桥不导通,因为电容电压仍高于整流后的交流线路电压。就在线路的峰值附近,线路电压超过了电容电压,并且在那个小导通角期间所有电流都流入电容。

所以它看起来不是严格意义上的电感或电容,但它确实会产生大的线路谐波。这确实是“功率因数校正”标准所规定的。这不是真正的功率因数,而是谐波。与平均电流消耗相比,巨大的峰值电流是公用事业公司面临的问题。

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上图显示了一个简单的非 PFC 开关模式电源。这个可能不会用作计算机电源,因为它的功率很低,但足以说明这一点。

主电源被整流为电容器充电,然后这个高压直流电源轨用于为转换器供电,在这种情况下,转换器是一个简单的反激式转换器,但还有其他几种设计。

电容器选择得足够大,以至于其上几乎没有纹波:因此,整流器只能在电源峰值附近导通。

其结果不是电流超前或滞后电压,而是电流是非正弦曲线的,电流峰值接近电压峰值。这引入了显着的谐波失真。

为了在大多数电源上添加 PFC,在该电容器之前添加了第二级,该电容器使电流整形以跟随电源电压的形状。这通常是一个升压转换器,如下所示。

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