闲话说 APFC

MrCU204

闲话说 APFC [复制链接]

 

 

APFC，可视之为并联稳压的开关版，
 

在线性稳压中，三极管的职能是假负载，负载压降直接受控于三极管 (稳压管可直接充当假负载，若作假负载之用，就不是基准)， 
APFC的负载压降也是会受Q1的工况影响的，但DC_output比电源峰值还高并且被D5隔离，所以，当Q1开通时，负载是不会给电网加载的，瞬时负荷只由Q1全权决定，电网的功因就只取决于Q1的工况而不受负载影响，
对功因的优化与锁定，才是APFC的正职，但APFC为甚么要作代电器之用，因为，负载是电感唯一的续流通道，如果这电路的运作模式是CCM，则电网的电流可藉电感而的续流得以连续，

但是，跟LC平波不一样，APFC的整流必须是全波 (除非用两套)，桥式整流可踢掉工频变压器，但想要把市电频率「滤」掉，平波电容的容量还得跟普通的电容平波相若！

MrCU204

电源，有恒压源，恒流源，但APFC是甚么，是恒功因源！

为甚么能恒功因，一，DC_output高于电源峰值，负载支路是被D5堵着的，二，市电经boost电路变换出来，是相当于电流源的，那就可使负载跟电源电压解耦。

qwqwqw2088

主动功率因数校正，通过精确控制开关元件的开通和关断，对输入电流波形的校正。

不知道是不是这样理解的，跟着学习一下

不亦心

PFC的母线滤波电容比普通整流母线滤波电容小的可不是一点半点

MrCU204

电子电路，绝大多数是需要纯直流供电的，
能为boost拓扑所用的，同样也是直流，不过，这直流可直接从市电摄取而完全不用「滤」波，
想要让功因受控，就不能让任何「滤」波环节掺和，boost拓扑有增压作用，但在APFC中的卖点并非增压，而是电路跟电网直连，没有滤波网络的介入，
但是，增压作用对于功因控制也有其必要性，让负载既能从电网取电却又跟电网解耦，正正就是利用自感的增压作用。

MrCU204

Q1的开关动作，锁定了电网负荷的时间点(相移功因)，亦为供求关系(波形功因)定下了基调，剩下的就是利用负载通道让电网负荷得以连续，

boost是开关电路，可电源不是纯直流，平波电容受到的补给虽然近乎连续，但并非等幅波而是工频包络，所以，平波电容的容量还得要比一般开关电源大些。

不亦心

MrCU204 发表于 2024-8-11 10:15 Q1的开关动作，锁定了电网负荷的时间点(相移功因)，亦为供求关系(波形功因)定下了基调，剩下的就是利用负载 ...

请拿数据说话

MrCU204

不亦心 发表于 2024-8-12 09:00 请拿数据说话

我是门外汉，发布的不是 技术或学术，而是 思路与领悟， 

 

①不能半波整流，为甚么？！

②电路拓扑总是boost，为甚么？！

③它是代电器且必须带负载，为甚么？！

④平波必须有电容，容量比一般开关电源的要大，为甚么？！

qwqwqw2088

咋，想给半波整流叫委屈、鸣不平么

 

半波整流电路只利用了交流电的一个半周期，脉动较大，效率低。
关键的，如，在开关电源中，半波整流可能无法提供足够的直流电压或电流。相比，全波整流或桥式整流优势明显的

qwqwqw2088

电路拓扑总是boost，为甚么？！

 

谁说的啊，Boost电路是一种常用的升压变换器拓扑而已，根据具体的应用需求，也可以选择其他类型的电路拓扑，如Buck、Buck-Boost等，，

MrCU204

qwqwqw2088 发表于 2024-8-15 08:59 咋，想给半波整流叫委屈、鸣不平么   半波整流电路只利用了交流电的一个半周期，脉动较大，效率 ...

起初，咱们捣鼓的，只是相移功因，后来，波形功因渐受关注，相对整个 正弦交流电动势 而言，半周挂载不也是一种「失真」吗？！

所以，半周挂载也是低功因运用的方案，而且，市电是以电磁效应生成的，半周挂载会对发电机不利的吧，所以，想玩半波整流也行，但APFC得用两套。

qwqwqw2088

MrCU204 发表于 2024-8-24 08:09 起初，咱们捣鼓的，只是相移功因，后来，波形功因渐受关注，相对整个 正弦交流电动势 而言，半周挂载不也 ...

有道理，

半周挂载会让电流波形严重畸变，因为它只使用了交流电的一个半周期。这种畸变会让功率因数降低，还会产生大量的谐波，这对电网和连接的设备都是不利的。

qwqwqw2088

发电机如果用半周挂载一定是会很多问题

主题是谐波的存在，发电机内部的损耗大，可能导致过热。
且谐波影响发电机的寿命，
谐波还会污染电网

实际现场应用，通常用全波整流而不是半波整流的

 

qwqwqw2088

 

楼主怎可能是门外汉呢

 

你段话，涉及了几个术语如下

 

相移功因：是通过相位控制来调整电流与电压之间的相位差，提高功率因数。

波形功因：是指电源波形的畸变对功率因数的影响。如，非正弦波形的电流或电压会导致功率因数降低。

半周挂载：是一种整流技术，其中只使用交流电的一个半周期（正半周或负半周），而忽略另一个半周期。

APFC：是一种电力电子技术，用于提高电源的功率因数，减少电流谐波，使电源的输入电流与输入电压保持同相位。

MrCU204

qwqwqw2088 发表于 2024-8-15 09:02 电路拓扑总是boost，为甚么？！   谁说的啊，Boost电路是一种常用的升压变换器拓扑而已，根据具 ...

SCR，本身只能搭载直流电，但当它作为可控整流之用时，身处的仍算是交流区，

开关电路使用的电源，绝大多数是纯直流 (开关管是置于整流子之后的，不会像可控整流中的SCR那样承受逆向电压)，向市电拿纯直流，不平波能用吗？！

但是，一旦用上无源滤波，功因就黄了，对吧，无源滤波既庞大又笨重，负载适配性也差劲，想得到最高而且固定的功因，应该把无源滤波踢走，让开关管跟整流子直接耦合，能无滤波供电依然输出纯直流，大概只有boost吧？！

qwqwqw2088

MrCU204 发表于 2024-8-24 08:32 SCR，本身只能搭载直流电，但当它作为可控整流之用时，身处的仍算是交流区， 开关电路使用的电源，绝 ...

不知道你想表达什么
SCR即硅控整流器，是只能搭载直流电。
但当在可控整流器使用时，它处理的是交流电的整流，但我们关注的是其整流后的直流输出。

qwqwqw2088

开关电路用的电源，绝大多数是纯直流，不假！不反对。
这是因为开关电路中的开关管通常放置在整流器之后，它们不会像可控整流器中的SCR那样承受所谓的逆向电压，从市电获取纯直流电时，难道不需要进行整流和滤波么。

 

 

qwqwqw2088

至于
“无源滤波既庞大又笨重，负载适配性也差劲”
可以考虑用有源滤波或其他更先进的滤波技术，而不仅仅依赖无源滤波吧

 

Boost只是低直流转高直流的一种开关模式电源，或一种拓扑形式，输出的直流电压还是会包含一定的纹波的
要实现完全无滤波的纯直流输出，可能需要更复杂的电路设计和控制方法。

 

MrCU204

qwqwqw2088 发表于 2024-8-24 11:49 至于 “无源滤波既庞大又笨重，负载适配性也差劲” 可以考虑用有源滤波或其他更先进的滤波技术 ...

多谢阁下不吝赐教！ 🤝 

 

又大又沉的，除了工频滤波元件，还有一个，就是中间抽头变压器，前些年，我买了个300瓦的，输出 12V×2，个头是 15cm×15cm×15cm，一个同样瓦数的APFC，估计没这货一半大，体重也没它10%吧，所以嘛，给开关电路用的全波整流，双半波方案是绝不合宜的，用桥式整流子才是王道 ！ 

 

可控硅这傢伙，除了当开关就没别的本事，但是，可控整流好像没被划入开关电路的范畴吧？！ 

开关电路使用三极管，似乎已成默认，但是，想要电网功因受控，让APFC跟整流子直接耦合，没比这更简单直接的了，

开关电路与可控整流的共同点，在于输出 (都是纹波直流)，但是，整流子 (不论可控与否) 吃的一定是正弦脉波，而开关电路除了boost拓扑，其他都似乎无法在正弦脉波供电下正常运行，那就不允许跟整流子直接耦合 ！

SVC可以看成是APFC的前辈，但SVC可像电容器那样释出无功，而APFC的存在意义只是屏蔽，阻止负载对功因的影响，对电网全无监控及矫正的作用， 还有，如果在整流子与boost电路之间 插入了滤波器，你觉得这boost电路 还能APFC得起来吗，老老实实当个直流升压器去吧 ！

qwqwqw2088

还是不知道想表达什么

为什么，把中间抽头变压器体积与APFC的体积对比

它们的工作原理和设计都不同