什么是功率因數(shù)補(bǔ)償-什么是功率因數(shù)校正-

什么是功率因數(shù)補(bǔ)償?什么是功率因數(shù)校正?功率因數(shù)補(bǔ)償：在上世紀(jì)五十年月，已經(jīng)針對具有感性負(fù)載的溝通用電器具的電壓和電流不同相（圖1）從而引起的供電效率低下提出了改進(jìn)方法（由于感性負(fù)載的電流滯后所加電壓，由于電壓和電流的相位不同使供電線路的負(fù)擔(dān)加重導(dǎo)致供電線路效率下降，這就要求在感性用電器具上并聯(lián)一個(gè)電容器用以調(diào)整其該用電器具的電壓、電流相位特性，例如：當(dāng)時(shí)要求所使用的40W日光燈必需并聯(lián)一個(gè)4.75μF的電容器）。用電容器并連在感性負(fù)載，利用其電容上電流超前電壓的特性用以補(bǔ)償電感上電流滯后電壓的特性來使總的特性接近于阻性，從而改善效率低下的方法叫功率因數(shù)補(bǔ)償（溝通電的功率因數(shù)可以用電源電壓與負(fù)載電流兩者相位角的余弦函數(shù)值cosφ表示）。

圖1

在具有感性負(fù)載中供電線路中電壓和電流的波形

而在上世紀(jì)80年月起，用電器具大量的采納效率高的開關(guān)電源，由于開關(guān)電源都是在整流后用一個(gè)大容量的濾波電容，使該用電器具的負(fù)載特性呈現(xiàn)容性，這就造成了溝通220V在對該用電器具供電時(shí)，由于濾波電容的充、放電作用，在其兩端的直流電壓消失略呈鋸齒波的紋波。濾波電容上電壓的最小值遠(yuǎn)非為零，與其最大值(紋波峰值)相差并不多。依據(jù)整流二極管的單向?qū)щ娦?，只有在AC線路電壓瞬時(shí)值高于濾波電容上的電壓時(shí)，整流二極管才會因正向偏置而導(dǎo)通，而當(dāng)AC輸入電壓瞬時(shí)值低于濾波電容上的電壓時(shí)，整流二極管因反向偏置而截止。也就是說，在AC線路電壓的每個(gè)半周期內(nèi)，只是在其峰值四周，二極管才會導(dǎo)通。雖然AC輸入電壓仍大體保持正弦波波形，但AC輸入電流卻呈高幅值的尖峰脈沖，如圖2所示。這種嚴(yán)峻失真的電流波形含有大量的諧波成份，引起線路功率因數(shù)嚴(yán)峻下降。

在正半個(gè)周期內(nèi)（1800），整流二極管的導(dǎo)通角大大的小于1800甚至只有300－700，由于要保證負(fù)載功率的要求，在極窄的導(dǎo)通角期間會產(chǎn)生極大的導(dǎo)通電流，使供電電路中的供電電流呈脈沖狀態(tài)，它不僅降低了供電的效率，更為嚴(yán)峻的是它在供電線路容量不足，或電路負(fù)載較大時(shí)會產(chǎn)生嚴(yán)峻的溝通電壓的波形畸變（圖3），并產(chǎn)生多次諧波，從而，干擾了其它用電器具的正常工作（這就是電磁干擾－EMI和電磁兼容－EMC問題）。

圖2

自從用電器具從過去的感性負(fù)載（早期的電視機(jī)、收音機(jī)等的電源均采納電源變壓器的感性器件）變成帶整流及濾波電容器的容性負(fù)載后，其功率因素補(bǔ)償?shù)暮x不僅是供電的電壓和電流不同相位的問題，更為嚴(yán)峻的是要解決因供電電流呈強(qiáng)脈沖狀態(tài)而引起的電磁干擾（EMI）和電磁兼容（EMC）問題。

這就是在上世紀(jì)末進(jìn)展起來的一項(xiàng)新技術(shù)（其背景源于開關(guān)電源的快速進(jìn)展和廣泛應(yīng)用）。其主要目的是解決因容性負(fù)載導(dǎo)致電流波形嚴(yán)峻畸變而產(chǎn)生的電磁干擾(EMl)和電磁兼容(EMC)問題。所以現(xiàn)代的PFC技術(shù)完全不同于過去的功率因數(shù)補(bǔ)償技術(shù)，它是針對非正弦電流波形畸變而實(shí)行的，迫使溝通線路電流追蹤電壓波形瞬時(shí)變化軌跡，并使電流和電壓保持同相位，使系統(tǒng)呈純電阻性技術(shù)（線路電流波形校正技術(shù)），這就是PFC（功率因數(shù)校正）。

所以現(xiàn)代的PFC技術(shù)完成了電流波形的校正也解決了電壓、電流的同相問題。

圖3

于以上緣由，要求用電功率大于85W以上（有的資料顯示大于75W）的容性負(fù)載用電器具