计算机电源的主动式PFC与被动式PFC

       PFC的英文全称为“Power Factor Correction“(功率因数校正)。计算机开关电源是一种电容输入型电路,由于交流电的电流最大值和电压最大值并不是在同一个时刻出现,所以在这样的情况下功率计算公式“电流x电压”的乘积并不等于电流做工的功率,这时我们还需要乘以一个系数,这个系数就是PFC即“功率因数校正”其值的范围是在0到1之间。基本上功率因素可以衡量电力被有效利用的程度,当功率因素值越大,代表其电力利用率越高。目前的PFC有两种,一种为被动式PFC(也称无源PFC)和主动式PFC(也称有源式PFC)。

被动式PFC

  被动式PFC(也称无源PFC)一般是一个体积较大的电感,内部是铜线缠绕硅钢片以绝缘胶纸包覆,外形和小变压器非常相似。被动式PFC采用电感补偿方法使交流输入的基波电流与电压之间相位差减小来提高功率因数,被动式PFC包括静音式被动PFC和非静音式被动PFC。被动式PFC的功率因数只能达到0.6~0.75,一般放置在高压滤波电容附近。被动PFC方案简单的结构也形成了其最大的特点——低成本。

主动式PFC

  相对于被动PFC简单直观的外形,主动式PFC(也称有源式PFC)电路要复杂许多。主动式PFC电路是由电感线圈、滤波电容、开关管及控制IC等元件组成的一个升压电路,可以将输入电压提高、减少电流的电能损耗。电感线圈是主动PFC的重要特征,但并不能作为判断是否主动PFC的唯一条件,还需要一定的电路知识和经验。主动式PFC可以达到较高的功率因数──通常可达98%以上,但由于电路较复杂、元件较多,所以成本也相对较高。

  此外,主动式PFC还可用作辅助电源,因此在使用主动式PFC电路中,往往不需要待机变压器,而且主动式PFC输出直流电压的纹波很小,这种电源不必采用很大容量的滤波电容。

主动式PFC与被动式PFC

      电源的PFC电路最大作用就是提升电源的功率因素,进而提高电力利用率,主动PFC >98%功率因素,明显要比被动PFC 60~75%要高得多,主动式PFC方案无疑对电能的利用率更高,更为省电。

      现在大多数的被动PFC电源都属于低端产品,采用的是老旧的半桥拓扑和廉价的二极管元件,转换率只有75%左右。而主动式PFC的产品大多都配搭更为先进的双管正激电路和优质元件,转换率自然比被动PFC电源要高,从而更省电达到节省用户电费的效果。