功率因數校正的案例
干貨｜PFC電源與開關電源的區別，看完秒懂！
這個答案說明了一些問題，但是如果您具備專業知識，或者通過前面的學習，了解了什么是功率因數，那么您肯定能給出更專業的答案：“工業中使用的用電設備多為電感或電容性設備，其功率因數相對居民用電設備的功率因數較低，造成了電網中無功功率較高，電力公司需要多發電來維持這個無功功率，浪費了這部分的電能，所以工業用電用戶就需要為這部分浪費的電能買單。”
那么我們有什么方法來降低無功功率，或者說如何把功率因數提升到最佳值呢？偉大的科學家們已經幫我們研究出了解決辦法：功率因數校正。提高用電設備功率因數，使其接近1的技術就稱為功率因數校正。
下面讓我們看看供電公司和工業用電用戶都是怎么樣做的吧。
l 供電公司的功率因數校正方法
對于供電方，最簡單的方法就是提升送電電壓，也可以在各個中央變電站、輸送網絡中，添加功率因數校正設備，提升整個電網本身的功率因數，減少輸送損耗，如圖2所示。
l 工業用電用戶的功率因數校正方法
對于工業用電的使用方，可以在低功率因數負載電路中，增加功率因數校正設備，或者使用高功率因數的負載，如圖3所示。
開關電源
開關電源是利用現代電力電子技術，控制開關管開通和關斷的時間比率，維持穩定輸出電壓的一種電源，開關電源一般由脈沖寬度調制（PWM）控制IC和MOSFET構成。隨著電力電子技術的發展和創新，使得開關電源技術也在不斷地創新。目前，開關電源以小型、輕量和高效率的特點被廣泛應用幾乎所有的電子設備，是當今電子信息產業飛速發展不可缺少的一種電源方式。
展開 電動汽車常見車型的充電系統結構原理
車載充電器應用Inrush 電流限制電路以及EMI 濾波電路，防止交流電網波動對設備的沖擊以及抑制交流電網中的高頻干擾對設備的影響；整流電路將交流電轉化為直流電；PFC（功率因數校正電路） 是一個功率因數提高電路，提高交流電轉換為直流電的效率；直流電通過全橋轉換隔離電路轉換后輸出給動力電池。車載充電器工作原理如圖3-5-18所示。
江淮iEV6 充電系統原理如圖3-5-19 所示。充電時動力電池喚醒整車控制單元（VCU）控制充電器進行交流高壓充電。高壓直流充電時車載充電器不工作，VCU 與安裝于動力電池內部的電池管理器配合，直流高壓電直接通過高壓配電盒為動力電池充電。電池管理器檢測到動力電池已充滿，通過CAN 總線與VCU 通信，VCU 控制車載充電器關閉，停止充電。
車載充電器低壓線束插接器端子及定義見表3-5-7。
4. 廣汽新能源
GA3S PHEV/GS4 PHEV 配備最大輸出功率3.3kW 的車載充電器，使用標準充電樁或者家庭220V 電源進行充電，備用充電線束會自動根據允許電流值選擇充電功率曲線進行充電，5 ～ 6h 可充滿電量。車載充電器安裝在車輛左前部，采用水冷方式。車載充電器安裝位置如圖3-5-20 所示。因GA3S PHEV/GS4 PHEV 車型無需擔心續駛里程，所以兩款車型僅配備交流慢充系統。
車載充電器包括主功率和弱電控制兩部分。主功率部分包括EMI 濾波、軟啟動、功率因數校正變換器、DC/DC 轉換器及負載；弱電控制部分包括弱電輔助電源、功率因數控制電路、DC/DC 轉換器控制電路及通信模塊。
展開 負載功率因數該怎么理解？
負載功率因數被誤稱為“輸出功率因數”
UPS不能一對一地制造，也要事先根據當前用電器的形式和規模預先制造出一批或幾批不同功率因數和功率規格的機器，以備市場現貨銷售。預先制造出一批或幾批UPS的根據就是負載功率因數。當UPS的負載功率因數與負載的輸入功率因數相等時，就稱為完全匹配，UPS就可輸出全部功率。遇到不匹配負載時，就必須降額使用。圖2示出了UPS負載功率因數與負載輸入功率因數的關系。
圖2 UPS負載功率因數與負載輸入功率因數的關系
有的就誤把UPS的負載功率因數稱為UPS的輸出功率因數。這種誤解的來源大概認為UPS既然有輸入功率因數就一定有輸出功率因數，這樣一來UPS的性質就有兩種，從輸入看進去是一種性質，從輸出看進去又是另一種性質，誤解了電路性質的唯一性。既然是UPS的輸出功率因數，如前所述，如果UPS有輸出100kVA的能力，那么應當在任何負載性質的條件下都可給出功率因數所指出的有功功率和無功功率。比如被稱為輸出功率因數的數值為0.8時，在任何負載性質的條件下都可給出80kW的有功功率和60kvar的無功功率。但實際上不是這樣。比如往往出現這種情況，當負載功率因數為0.8的100kVA UPS在帶線性負載時，就會因過載而轉旁路，這是其一；其二，當用功率因數表測量UPS輸出端時發現，在帶線性負載時其功率因數值為1，當帶二極管整流濾波輸入的IT負載時其功率因數值又是0.7，怎么也出不來0.8!實際上這兩種情況測得的都是負載的功率因數，所謂輸出功率因數0.8根本就不會出現，除非帶輸入功率因數為0.8的負載時，但那時測得的也仍然是負載的功率因數。即，只要帶負載測量，測得的就是負載的功率因數。
展開 中國通信電源市場的綜合分析
不僅如此，對于多功率等級的電源，同樣也需要進行同步處理，從而有效防止在各部分獨自運行時所產生的噪音。因此，在電源電路的設計當中，同步電路也是一個重要的內容。
通信電源的發展前景
1、高頻化
高頻化發展能夠有效減輕電源的體積和重量，提高電源的動態性能。但是與此同時，也會增加功率器件的開關損耗。所以，如今越來越多的技術人員開始研發軟開關技術。在上個世紀九十年代，我國誕生了“軟開關P.W.N”電路拓撲，也就是“零電壓（流）轉換P.W.N”，如今在各類高頻開關的電源當中有重要的應用。
2、高效化
為了能夠提高高頻開關整流電源的功率因素，促使通信電源向高效化的方向發展，越來越多的研究學者和專業人員開始對有源功率因數校正技術進行研究和開發。近些年，出現了很多單相功率因數校正技術和電路拓撲。如今，應用最多的技術是電網供電輸入之后專門加一級PFC（功率因數校正）電路，使得功率因數上升到了0.99及以上。
3、模塊化
除了高頻化和高效化，模塊化也是開關電源當中一個重要的發展趨勢。在如今的二次電源發展當中，很多電源產品生產企業已經能夠制造一個整體的模塊電源，但是內部結構性能還有待提高。
中國通信電源市場前三甲
國際電信業研究公司Frost&Sullivan近日發布的《2009年中國通信電源市場白皮書》顯示，盡管2009年全球通信電源市場收益下滑了12.3%，但中國市場因為大規模3G網絡建設，依然保持增長勢頭，2009年中國通信電源市場出貨量達35.7萬套，較2008年增長了8.5％。
根據報告，2009年中興通訊在中國三大運營商通信電源的集采中都有良好的表現：在中國電信的集采中，中興以31%的份額獲得第一；并在中國聯通保持40%以上的份額，是聯通最大的供應商；在中國移動的集采中，中興通訊也位列三甲。
展開 
電工必須知道的配電室的電容補償及功率因數
功率因數是電力系統的一個重要的技術數據，是衡量電氣設備效率高低的一個系數，我們都知道功率因數過低，說明電路用于交變磁場轉換的無功功率大，從而降低了設備的利用率，增加了線路供電損失。一般電容補償柜容量按變壓器容量的百分之三十計算。
A，為什么要用電容來補償？
因為電容器有貯能的功能，無功功率是不消耗能量的功率，只是在交流電的半個周期內暫時將電能以磁場（感性無功）或電場（容性無功）的形式儲存起來，然后再另外半個周期內將所儲存的能量返還給電網。
電容吸收無功功率的時候，正是電機放出無功功率的時候，反之，電機吸收無功功率時，又正好是電容放出無功功率的時候。這樣，電機和電容就相互交換無功功率，電機等等負載就不需要從電源上吸收或釋放無功功率了，這就相當于電容代替電源向電機提供無功功率，也就是補償無功功率。
電容補償提高負載功率因數，降低無功功率，提高有用功的利用率；降低網損，增加電網傳輸容量，提高穩定極限。
B，電容補償的定義
電容補償就是功率因數補償或者是無功補償。電力系統的用電設備在使用時會產生無功功率，而且通常是電感性的，它會使電源的容量使用效率降低，而通過在系統中適當地增加電容的方式就可以得以改善。電力電容補償也稱功率因數補償。
C，配電室電容柜的基本組成
它是指合斷路器和刀熔開關，無功功率補償控制器根據進線柜電壓和電流的相位差輸出控制信號，控制交流接觸器閉合和斷開，從而控制電容器投入和退出。
一般來說，電容補償柜由柜殼、母線、隔離開、容斷器、接觸器、熱繼電器、電容器、避雷器、一、二次導線、端子排、功率因數自動補償控制裝置、盤面儀表等組成。
D，電容補償對于電路的基本作用
D-1，電容在交流電路里可將電壓維持在較高的平均值!(近峰值).(高充低放),可改善增加電路電壓的穩定性!
展開 供應MPS可控硅調光驅動芯片MP4030AGS
它可為采用單級變換器的隔離式照明應用提供高功率因數和精確的LED電流。其專有的實時電流控制方法可通過原邊信息精確控制LED電流。 通過減少副邊反饋組件和光耦合器，大大簡化了LED照明系統的設計。MP4030A 集成了功率因數校正功能，采用臨界導通模式，減少了MOSFET開關損耗。MP4030A在電源引腳處集成了充電電路，可快速啟動而不會產生明顯延遲。其專有的調光控制功能擴展了TRIAC調光范圍。
MP4030A具有多種保護功能，包括過壓保護（OVP）、短路保護（SCP）、原邊過流保護（OCP）、電源引腳欠壓鎖定保護（UVLO）和過溫保護（OTP）。這些功能不僅簡化了電路設計，而且極大地增強了系統可靠性和安全性。所有故障保護均具有自動重啟功能。MP4030A 采用8引腳SOIC封裝。
特性
? 原邊控制，無需副邊反饋電路
? 電源引腳提供內部充電電路，以實現快速啟動
? 精確的線性和負載調整率
? 高功率因數和改進的總諧波失真（THD）
? 無閃爍、相位控制的TRIAC調光，調光范圍可擴大到1％至100％滿量程
? 采用臨界導通模式工作
? 逐周期電流限制
? 原邊過流保護
? 過壓保護
? 短路保護
? 過溫保護
? 采用 8-Pin SOIC 封裝
展開 關于功率因數你都知道嗎？
比如往往出現這種情況，當負載功率因數為0.8的100kVA UPS在帶線性負載時，就會因過載而轉旁路，這是其一。
其二，當用功率因數表測量UPS輸出端時發現，在帶線性負載時其功率因數值為1，當帶二極管整流濾波輸入的IT負載時其功率因數值又是0.7，怎么也出不來0.8!實際上這兩種情況測得的都是負載的功率因數，所謂輸出功率因數0.8根本就不會出現，除非帶輸入功率因數為0.8的負載時，但那時測得的也仍然是負載的功率因數。即，只要帶負載測量，測得的就是負載的功率因數。這樣一來，只有不帶負載時才可測得UPS的“輸出功率因數”，這時有功功率P的輸出電流IP=0，視在功率S的輸出電流IS=0，盡管二者的電壓UP和US不為零，但根據式(1)
這個結果就是一個無理數。功率因數表測試根本就測不出任何值。也就是說所謂的“輸出功率因數”沒有任何操作性。
2.負載功率因數的確定因素
那么負載功率因數為0.8的100kVA UPS在帶線性負載時，為什么給不出80kW呢？一般這種情況下的工頻機UPS設計是根據額定的有功功率選擇逆變器，而無功功率部分由逆變器后面的電容器C來承擔，如圖3所示。在圖中的逆變器功率選擇就是根據負載功率因數設定的。這里是以負載功率因數為0.8的100kVA UPS為例的數字。逆變器是根據80kW選擇的功率管，電容器C的容量是根據輸出的無功功率60kVAr選定的(當然還需另外加上濾波時所需的容量)。
因為在全匹配負載時電容C的輸出無功功率QC和負載上的容性無功功率負載上的感性無功功率 QL絕對值相等而符號相反，完全互補(直接相減)，即：QC-QL=0。
展開 [負載功率因數]
負載功率因數被誤稱為“輸出功率因數”
UPS不能一對一地制造，也要事先根據當前用電器的形式和規模預先制造出一批或幾批不同功率因數和功率規格的機器，以備市場現貨銷售。預先制造出一批或幾批UPS的根據就是負載功率因數。當UPS的負載功率因數與負載的輸入功率因數相等時，就稱為完全匹配，UPS就可輸出全部功率。遇到不匹配負載時，就必須降額使用。圖2示出了UPS負載功率因數與負載輸入功率因數的關系。
圖2 UPS負載功率因數與負載輸入功率因數的關系
有的就誤把UPS的負載功率因數稱為UPS的輸出功率因數。這種誤解的來源大概認為UPS既然有輸入功率因數就一定有輸出功率因數，這樣一來UPS的性質就有兩種，從輸入看進去是一種性質，從輸出看進去又是另一種性質，誤解了電路性質的唯一性。既然是UPS的輸出功率因數，如前所述，如果UPS有輸出100kVA的能力，那么應當在任何負載性質的條件下都可給出功率因數所指出的有功功率和無功功率。比如被稱為輸出功率因數的數值為0.8時，在任何負載性質的條件下都可給出80kW的有功功率和60kvar的無功功率。但實際上不是這樣。比如往往出現這種情況，當負載功率因數為0.8的100kVA UPS在帶線性負載時，就會因過載而轉旁路，這是其一；其二，當用功率因數表測量UPS輸出端時發現，在帶線性負載時其功率因數值為1，當帶二極管整流濾波輸入的IT負載時其功率因數值又是0.7，怎么也出不來0.8!實際上這兩種情況測得的都是負載的功率因數，所謂輸出功率因數0.8根本就不會出現，除非帶輸入功率因數為0.8的負載時，但那時測得的也仍然是負載的功率因數。即，只要帶負載測量，測得的就是負載的功率因數。
展開 什么是功率因數？一文講透
比如UPS作為前面市電或發電機的負載而言，比如六脈沖整流輸入的UPS，其輸入功率因數就是0.8，不論前面是市電電網還是發電機，比如要求輸入100kVA的視在功率，都需要向前面的電源索取80kW的有功功率和60kvar的無功功率。如果UPS的輸入功率因數是0.6，就需要向前面的電源索取60kW的有功功率和80kvar的無功功率。像這樣的輸出分配，前面電源是“無權”決定的。
二、表征UPS輸出能力的參數——負載功率因數
1. 負載功率因數被誤稱為“輸出功率因數”
UPS不能一對一地制造，也要事先根據當前用電器的形式和規模預先制造出一批或幾批不同功率因數和功率規格的機器，以備市場現貨銷售。預先制造出一批或幾批UPS的根據就是負載功率因數。當UPS的負載功率因數與負載的輸入功率因數相等時，就稱為完全匹配，UPS就可輸出全部功率。遇到不匹配負載時，就必須降額使用。圖2示出了UPS負載功率因數與負載輸入功率因數的關系。
圖2 UPS負載功率因數與負載輸入功率因數的關系
有的就誤把UPS的負載功率因數稱為UPS的輸出功率因數。這種誤解的來源大概認為UPS既然有輸入功率因數就一定有輸出功率因數，這樣一來UPS的性質就有兩種，從輸入看進去是一種性質，從輸出看進去又是另一種性質，誤解了電路性質的唯一性。既然是UPS的輸出功率因數，如前所述，如果UPS有輸出100kVA的能力，那么應當在任何負載性質的條件下都可給出功率因數所指出的有功功率和無功功率。比如被稱為輸出功率因數的數值為0.8時，在任何負載性質的條件下都可給出80kW的有功功率和60kvar的無功功率。但實際上不是這樣。
展開 詳解有功、無功、功率因數
功率因數
定義
電壓跟電流相位差的余弦值（諧波忽略不計的情況下）叫做功率因數。功率因數的大小與電路的負荷性質有關，白熾燈、電阻爐等電阻負荷的功率因數為1，一般具有電感性負荷（電焊機、空調等）的電路功率因數都小于1。功率因數是電力系統中一個重要的技術數據。他是衡量電氣設備效率高低的一個系數，功率因數低說明用于交變磁場轉換的無功功率大，從而降低了設備利用率，增加了線路供電損失。
計算
功率因數是有功功率和視在功率的比值，即cosΦ=P/S。
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展開 專為滿足嚴苛的能效與功率因數（PF）要求而設計的LED驅動集成電路-GP8100
工采網代理的韓國GreenChip的GP8100是一款直流線路驅動器IC，設計用于滿足較嚴格的功率效率和PF（功率因數）要求，可通過添加各種功能來優化用于小型PCB空間中的低成本LED照明系統。GP8100不僅提供設計高效LED照明系統所需的基本標準功能，還提供其他各種可選功能以滿足LED照明設計師的各種需求。
只需一個橋式二極管和一個電阻（RCS），即可確保其穩定運行。由于內置的穩壓器，它無需外部平滑電解電容器。此外，該電路支持功率、總諧波失真（THD）、功率補償、過壓保護（OVP）、線性調光(0-10V調光）和晶閘管調光功能。通過使用外部功率MOSFET（GVH TR），可以設計出具有較少外部組件且在高功率下保持穩定熱設計的電路，這些MOSFET由Greenchip提供。
可以根據系統規格輕松添加控制電路。如果設計者希望進一步降低總諧波失真（THD），減少輸入電壓波動引起的功率變化，或添加調光電路，這些功能可以通過較少的外部組件實現。此外，其功率可以分配給外部的MOSFET。為了防止溫度過高，可以將Greenchip提供的GHV TR與IC內部的TR并聯，這不僅能夠防止IC過熱和故障，還能幫助設計出比單個IC具有更高輸入功率容量的系統。
其功率可分配至外部MOSFET。為防止溫度過度升高，可將同樣由Greenchip提供的GHV熱阻TR與IC內部熱阻TR并聯連接；此舉既能避免IC過熱及功能故障，也有助于設計出比單個IC具有更高輸入功率容量的系統。
展開 
提高功率因數的幾種方法，你曉得嗎？
一下為理論解釋：
在感性負載上并聯電容器的方法可用電容器的無功功率來補償感性負載的無功功率，從而減少甚至消除感性負載于電源之間原有的能量交換。
在交流電路中，純電阻電路，負載中的電流與電壓同相位，純電感負載中的電流滯后于電壓，而純電容的電流則超前于電壓，電容中的電流與電感中的電流相差，能相互抵消。電力系統中的負載大部分是感性的，因此總電流將滯后電壓一個角度，將并聯電容器與負載并聯，則電容器的電流將抵消一部分電感電流，從而使總電流減小，功率因數將提高。
并聯電容器的補償方法又可分為：
1.個別補償，即在用電設備附近按其本身無功功率的需要量裝設電容器組，與用電設備同時投入運行和斷開，也就是再實際中將電容器直接接在用電設備附近。適合用于低壓網絡，優點是補嘗效果好，缺點是電容器利用率低。
2.分組補償，即將電容器組分組安裝在車間配電室或變電所各分路出線上，它可與工廠部分負荷的變動同時投入或切除，也就是再實際中將電容器分別安裝在各車間配電盤的母線上。
優點是電容器利用率較高且補償效果也較理想（比較折中）。
展開 光伏也用氮化鎵！英飛凌搶先進入
英飛凌公司工業電源控制部副總裁 Peter Friedrichs 博士表示，此前GaN 技術的應用僅限于更小的功率范圍，但目前他們已經證明 了GaN 半導體比碳化硅和傳統的硅組件更能實現
更快
、
更高效
的開關過程。
據悉，GaN-HighPower項目研究人員的目標是開發具有
140 kHz
、超過
100 千瓦
高功率的
串式逆變器
，這樣就可以節省外殼、散熱器和電感元件的原材料，最終也降低了逆變器的成本和重量。
MicroGaN GmbH
致力開發GaN-on-Si電子元件
據行家說三代半風向了解，
德國
還有一個團隊也在研發氮化鎵光伏逆變器。
早在2012年，德國烏爾姆大學衍生公司
MicroGaN GmbH
團隊就與
博世
、
英飛凌
的開發部門合作，共同研究開發
GaN-on-Si
電子元件，目標是將其將應用于電信、消費電子、汽車以及
光伏領域
的電源系統。
該團隊表示，這些“快速、小型、高功率密度開關”的氮化鎵器件可用于太陽能逆變器，以降低設備成本并
提高太陽能發電量
。
在2010年，MicroGaN GmbH就與
Diotec Semiconductor AG
達成合作，共同開發設計
600V
的氮化鎵整流器器件，這種器件非常適合高頻開關電路，例如功率因數校正 (PFC) 和逆變器電路。它們
提高了PFC效率
，尤其是在部分負載條件下，驅動器和太陽能逆變器的功率損耗可以顯著
降低
。
展開 一文了解變壓器損耗及功率因數計算方法
功率因數，是指在交流電路中，電壓與電流的相位差（φ），用cosφ 表示。在數值上，功率因數是有功功率與視在功率的比值，即cosφ=P/S。功率因數 一般也稱為力率。
我國現行的《功率因數調整電費辦法》，其考核對象并是不“一刀切”，而 是根據各類用戶不同的用電性質及功率因數可能達到的程度，分別規定其功率因數標準值及不同的考核辦法。
當變壓器容量大于100kVA并且非居民用電，就必須執行力調電費；
功率因數標準0.90 適用于160千伏安以上的高壓供電工業客戶,裝有帶負荷調整電壓裝置的高壓供電電力客戶和3200千伏安及以上的高壓供電電力排灌站。
功率因數標準0.85適用于100千伏安(千瓦)及以上其他工業客戶. 100千伏安(千瓦)及以上的非工業. 商業和自來水客戶.100千伏安(千瓦) 及以上的電力排灌站。
功率因數標準0.80適用于100千伏安(千瓦)及以上的農業生產. 稻田排灌. 脫粒客戶和躉售客戶,但大工業客戶未劃由電力部門直接管理的躉售客戶,功率因數標準應為0.85。
展開 瑞森半導體超小內阻20mΩ和TO-220F封裝70mΩ的超結MOS新品上市
RSF60R026W適用于連續導通模式功率因數校正(PFC)、雙管正激、LLC和太陽能升壓等拓撲線路，典型應用于太陽能、服務器、電信設備和UPS(不間斷電源)等。
產品優勢：
?實現超小內阻,能做到RDS(ON)典型值20mΩ
?導通電阻減少了33% ，降低功率損耗，進一步提高效率；
?內置FRD，適應LLC線路，并適合多管應用；
?100%雪崩測試；
?低柵極電荷、低導通電阻；
?優異的EMI性能
瑞森半導體在超結（SJ）MOSFET系列上持續投入研發，現有產品包括內置ESD系列(RSE****)、內置FRD系列(RSF****)，耐壓涵蓋 600V 、650V、700V、800V 等，導通電阻從20mΩ到1000mΩ，全系列均具有出色的導通電阻特性，可提高效率和易用性，同時顯著降低開關和傳導損耗。性能對標國際品牌，助力國產化，已在市場具備知名度和美譽度。瑞森半導體將持續升級超結（SJ）MOSFET系列，滿足不同客戶的應用需求。
瑞森半導體將繼續開發導通電阻更低、功能更完善的產品，降低功率損耗，滿足各種應用場景，助力客戶提升整機電源轉換效率。瑞森半導體600V超結（SJ）MOSFET---RSF60R070F型號和RSF60R026W型號已上市，誠邀全球客戶咨詢。
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