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填谷式电路

2018-07-26 10:31:29     所属分类:功率电子学

填谷式电路填谷电路(英文:Valley-fill circuit,德文:Valley-Fill-Schaltung),是一种低成本的被动式(无源)功率因数修正电路。

目录

  • 1 原理
  • 2 好处
  • 3 不足
  • 4 使用
  • 5 参考资料
  • 6 外部链接

原理

简单的填谷电路图

如右图所示,市电经一个基本桥式全波整流器英语bridge rectifier以后转换为脉动的直流电,此时电容器C1和C2是相当于串联的,单个电容器承受的电压为整流后电压峰值的一半,在C1正接线端和C2负接线端之间加上电压,电容器的充电电流流经串联在C1和C2之间的二极管D3和电阻,直到C1和C2充满电以后,其中二极管D1和D2此时起隔离作用。

当电压从脉动直流电压的谷值往峰值上升时,电容器充电。而当电压从脉动直流电压的峰值往谷值下降时,输出电压Uout将会随之下降,而此时电容器C1、C2开始分别通过各自的二极管D1、D2放电,回填输出电压Uout使其保持在脉动直流电压峰值(亦即C1和C2的串联时充满电的电压值),此时二极管D3就起到了隔离作用。

在这两个过程中R1是用以防止浪涌电流及电磁干扰(EMI)[1];电容器C1和C2是以串联的方式充电,以并联的方式放电的,C1和C2的电容量相等。这种滤波电容的充放电方式使得整流桥二极管的导通角增大,而使得原为脉冲尖峰波形的电流可以变为接近于正弦波的电流波形,从而达到修正功率因数的目的。

好处

这种电路的优点是设计简单,不需要庞大的电感器,成本低。功率因数修正的效果比电感器电容器组合的补偿电路来得高,一般可达0.9左右。电能转换效率也有92%至96%[2]

不足

电压涟波和普通的电容滤波全波整流电路相比没有变化,仍有脉动直流电压峰值的50%;而且由于二极管的增加,使得电流的总谐波失真(THD)仍占到35%上下。因此此类电路在对电压稳定程度高的负载应用中仍需安装滤波器(如电容器)以进一步滤除涟波和谐波,而使成本上升。[3]在大功率的应用场合不如主动式功率因数修正的修正效果好而且有效率。

使用

和所有被动式PFC电路一样,一般应用于低功率的负载上,像是LED驱动器、电脑的电源供应器上。[3][4][5]

参考资料

  1. ^ Valley fill circuits
  2. ^ PFC是什么. pconline.com.cn. 
  3. ^ 3.0 3.1 陈毅斌. LED灯高功率因数驱动器的设计. LED固态照明技术与应用专辑. digitimes.com.tw. 
  4. ^ Jacky Zhang. 10W 非隔离 LED 驱动电源的设计 (PDF). ti.com.cn. 
  5. ^ 原来如此 主动/被动PFC到底差距为何. 163.com. 

外部链接

  • AC valley fill circuit with PFC
  • FREE AC-DC VALLEY FILL AND NMOS HIGHSIDE DRIVER

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