【導(dǎo)讀】PFC的書面含義相信大家都知道，其最大的作用就是能夠很大程度上對(duì)電能進(jìn)行節(jié)省。但是事實(shí)上的PFC真的能做到100%的節(jié)能嗎？哪些因素制約著它，同時(shí)目前的PFC技術(shù)又遇見了哪些瓶頸呢？
PFC的概念相信大家都不陌生。他是功率因數(shù)校正的縮寫，指的是有效功率與總耗電量之間的一種關(guān)系，我們可以理解為有效功率除以總耗電量(視在功率)的比值。也就是說(shuō)，PFC能夠很準(zhǔn)確的測(cè)量電力的有效利用率，PFC的數(shù)值越大就代表著電力的利用率越高。目前的PFC分類有兩種，一種是主動(dòng)式PFC，另一種是被動(dòng)式PFC。
被動(dòng)式PFC
在被動(dòng)式PFC當(dāng)中，采用交流輸入的基波電流與電壓之間相位差來(lái)提高功率因數(shù)。在被動(dòng)式PFC當(dāng)中又包含兩種小分類，靜音式被動(dòng)PFC和非靜音式被動(dòng)PFC。被動(dòng)式PFC的功率因數(shù)只能達(dá)到0.7～0.8，一般在高壓濾波電容附近。
主動(dòng)式PFC
主動(dòng)式PFC體積小，由電感和電容組成，并且需要專用的IC來(lái)進(jìn)行電流的波形調(diào)整，并對(duì)電流電壓間的相位差進(jìn)行補(bǔ)償。主動(dòng)式PFC可以達(dá)到較高的功率因數(shù)──通?？蛇_(dá)98%以上，但成本也相對(duì)較高。此外，主動(dòng)式PFC還可用作輔助電源，因此在使用主動(dòng)式PFC電路中，往往不需要待機(jī)變壓器，而且主動(dòng)式PFC輸出直流電壓的紋波很小，這種電源不必采用很大容量的濾波電容。
我們使用220V市電是個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的正弦波，流過(guò)阻性負(fù)載的電流也是一個(gè)同相位的正弦波，但由于電源整流器是非線性元件，使輸入的交流電流產(chǎn)生畸變，呈脈沖狀，造成的嚴(yán)重后果是諧波對(duì)電網(wǎng)的危害作用，變電設(shè)備損壞，電能效率降低，能源浪費(fèi);在三相電路中，中線流過(guò)三相三次諧波電流的疊加，使中線過(guò)流而損壞等等。功率因素控制(PFC)就是采取一定措施使電流波形相位接近電壓波形。
PFC的作用
由于PFC的特性，其最大的作用就是能夠很大程度上對(duì)電能進(jìn)行節(jié)省。也就是讓電網(wǎng)中的能源盡可能被100%利用，但是實(shí)際中做不到，只可以接近，比如PFC 99% 等，也就是說(shuō)有用功越多越好，無(wú)用功越小越好。功率因數(shù)低，偕波含量太高，對(duì)電網(wǎng)的沖擊就大，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響到其他電器的正常工作!!
PFC的普及瓶頸:
1、效率太低，目前非軟開關(guān)的一般僅為94%左右，最好的也就97%左右。
2、電路結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性及高昂的成本，特別是三相電路更是如此。這也導(dǎo)致了單相的PFC盡管已經(jīng)有幾十種專用PFC控制IC，但還沒(méi)普及;三相PFC的在國(guó)內(nèi)則連成熟的工業(yè)化應(yīng)用都沒(méi)有，也沒(méi)有形成批量生產(chǎn)。
關(guān)于PFC的作用，我們可以進(jìn)行一個(gè)實(shí)際的舉例來(lái)為大家說(shuō)明。 假如現(xiàn)在有一臺(tái)發(fā)電機(jī)，它最大能輸出120VAC，15A的電流，即它的輸出功率最大是120×15=1800W， 現(xiàn)在如果有一臺(tái)PF(power factor)很低的電源接到發(fā)電機(jī)上， 該電源的效率是98%，PF是55%， 那么該電源的輸出端能提供的最大功率是: 1800×0.98×0.55=970W， 如果PF提高到99%， 電源的輸出端能提供的最大功率就會(huì)提升到:
1800×0.98×0.99=1746W。這樣，對(duì)于同一個(gè)電源輸出功率， 高的PF電源，對(duì)發(fā)電機(jī)的容量要求就會(huì)降低; 同樣，對(duì)于同一個(gè)發(fā)電機(jī)，它用有限的功率，能同時(shí)供電給更多的電源; 這樣，由于往返發(fā)電機(jī)與電源之間電線上的諧波電流造成的損耗也相應(yīng)會(huì)減少。
雖然從理論上來(lái)看，PFC能夠?yàn)槲覀儙?lái)很多的好處。但實(shí)際上，在現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中其并不能真正起到節(jié)省電能的效果。它還會(huì)導(dǎo)致效率的降低.不管是有源PFC還是無(wú)源PFC電路，都會(huì)加大用戶的有功損耗。舉個(gè)例子說(shuō)吧，目前的最高效率APFC的效率約為97%，那么如果采用了該P(yáng)FC電路，每個(gè)月就得多用電3%!
但是為何很多國(guó)家還是鼓勵(lì)電路當(dāng)中附帶PFC呢?主要是因?yàn)镻FC電路對(duì)變電站來(lái)說(shuō)是有利的。舉例來(lái)說(shuō)， 原來(lái)的PF值為0.6，通過(guò)PFC提高到0.95，則變電站的變壓器容量可以降低近1/3!國(guó)家可以少建1/3的電廠!另外一個(gè)作用就是減少電網(wǎng)的諧波污染。
本篇文章從PFC的概念講起，分別介紹了PFC的兩種小分類，并對(duì)PFC的作用進(jìn)行了介紹。PFC雖然能夠節(jié)省電能，但是由于成本高效率低，并沒(méi)有得到大面積的推廣，希望隨著技術(shù)的發(fā)展，PFC技術(shù)能夠取得長(zhǎng)足的進(jìn)步，變得更容易被市場(chǎng)所接收。
