显著提高PFC功率因数的有源PFC技术

时间： 2016-03-17 来源：世强作者：龙行天下

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很多家用电器(如电视、风扇等)和电气设备是既有电阻又有电抗的阻抗负载，这类电感性负载的功率因数都较低(一般为0.5-0.6)，交流(AC)电源设备的额定容量不能充分利用，输出大量的无功功率，致使输电效率降低。为提高负载功率因数，往往会采取PFC补偿措施。

PFC补偿主要分两种，一种是无源PFC（也称被动式PFC），一种是有源PFC（也称主动式PFC），目前流行的是有源PFC技术。无源PFC功率因数只能达到0.7~0.8，而有源PFC功率因数可以达到0.9以上。有源PFC电路中往往采用高集成度的IC。基于功率因数控制IC的有源PFC电路组成一个DC-DC升压变换器，这种PFC升压变换器被置于桥式整流器和一只高压输出电容之间，也称作有源PFC预调节器。有源PFC变换器后面跟随逆变器或开关电源的DC-DC变换器。有源PFC变换器之所以几乎全部采用升压型式，主要是在输出功率一定时有较小的输出电流，从而可减小输出电容器的容量和体积，同时也可减小升压电感元件的绕组线径。图1所示PFC升压电路为交流100到277V输入，直流450到480V输出。

PFC升压电路

图1：PFC升压电路

针对如今有源PFC电路的重要性，德国威科（VINCOTECH）公司推出了相应的H5功率模块，具体的应用产品可咨询供应商世强。该系列功率模块采用Infineon公司先进的IGBT H5技术进行设计，该技术通过降低组件的寄生电容，从而保证器件具备极高的工作速度，同时具有低饱和电压和优秀的开关切换性能，能够保证PFC电路的可靠运行。这里对基于H5技术的升压功率模块V23990-P623-L82-PM进行介绍，其额定电压、电流为650V、50A。封装与内部电路如图2所示。

有源PFC技术的特点如下：

• 具备极高的工作速度，同时具有低饱和电压。

• 高效的双路BOOST电路，方便客户进行大功率设计。

• 所有开关晶圆均采用IGBT H5技术设计，采用650V Stealth Si 升压二极管。

• 具备极高的工作速度，同时具有低饱和电压。

• 具有反并联的IGBT保护大电流二极管。

• 集成温度检测功能，方便客户进行过温保护。

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Tiger.Hu Lv7. 资深专家 2017-11-14

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NASA911 Lv8. 研究员 2017-09-21

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小小娃 Lv5. 技术专家 2017-09-06

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