给电源供电的有源功率因数校正

由于现在对电源系统的要求是更高效、更可靠，以及为保持电源系统的完善性而制定的许多新规定不断的产生，功率因数校正(PFC)的问题已成为设计人员极其关心的问题。

在选择一项功率因数校正方案时，非常重要的一点是要认识到电子电源转换设备中的不良功率因素和拥有感性电机负载的传统不良功率因素是不同的，因此需要不同的校正手段。

两种不良功率因数的来源

最简单的情况是电流与电压的波形不匹配，超前或滞后于电压，导致出现由阻抗性的线性电路引起的不良功率因数。此类不良功率因数很容易通过在负载上并联一个反向的阻抗元件得到校正。

另一种情况是，电子电源转换设备中的非线性电路单元会导致功率因数低到不可接受的程度。对大多数离线式电源来说，AC－DC转换器前端由桥式整流器和一个大容量的电容组成。在此类电路中，只有当线路峰值电压超过储能电容器的电压时，才会有电流从线路流出。由于电流的升降速度比线电压的升降速度快，以及外加电流的不连续性，会引起一系列极明显的奇数谐波，正是这些谐波引起配电系统中的问题。这种不良因数可通过在线路上增加一系列电感或减小储能电容器的容值来拉长电导角而得到改进，但这两种方案都严重地限制线路的功率输出。

解决有源功率因数校正的办法

图1所示为具有有源功率因数校正的电路中各节点电压＼电流的情况。

采取有源的措施是解决电子供电中不良功率因数最有效的方法。如图2所示，拥有有源功率因数校正的电路在工作时，输入线电压通过桥式整流器产生全波校正输出(A)。由于线路电压峰值低于母线电压，所以没有电流通过储能电容器，只有当线电压升高到超过存储能量电容器电压时，才有电流通过。因此，可通过控制电路去调解附升电压(B－A)来保持正弦波式的输入电流。

从图2可以看出，为了保持正弦波式的输入电流，控制电路可采用输入电压波形作为参考。通过测量输入电流并将其与输入电压波形相比较进而控制电路去调解附升电压，从而可以得到与输入电压波形一致的输入电流(I)。与此同时，控制电路将检测母线电压并调节附升电压，进而维持调解过的直流输出(B)。由于控制电路的主要功能是保持正弦波式的输入电流，所以可允许直流母线电压有微小变化。

结语

一款设计完善的功率因数校正电路要实时地跟踪输入的失真线电压，这一点是非常重要的。这样在鉴定功率因数校正电路时，采用低失真度电压源显得十分必要。