PFC基础_V1.0

一：PFC的英文全称为“Power Factor Correction”，意思是“功率因数校正”，功率因数指的是有效功率与总耗电量(视在功率)之间的关系，也就是有效功率除以总耗电量(视在功率)的比值。

基本上功率因素可以衡量电力被有效利用的程度，当功率因素值越大，代表其电力利用率越高。

计算机开关电源是一种电容输入型电路，其电流和电压之间的相位差会造成交换功率的损失，此时便需要PFC电路提高功率因数。

目前的PFC有两种，一种为被动式PFC（也称无源PFC）和主动式PFC（也称有源式PFC）。

被动式PFC被动式PFC一般采用电感补偿方法使交流输入的基波电流与电压之间相位差减小来提高功率因数，被动式PFC包括静音式被动PFC和非静音式被动PFC。

被动式PFC的功率因数只能达到0.7～0.8，它一般在高压滤波电容附近。

主动式PFC而主动式PFC则由电感电容及电子元器件组成，体积小、通过专用IC去调整电流的波形，对电流电压间的相位差进行补偿。

主动式PFC可以达到较高的功率因数──通常可达98%以上，但成本也相对较高。

此外，主动式PFC还可用作辅助电源，因此在使用主动式PFC电路中，往往不需要待机变压器，而且主动式PFC输出直流电压的纹波很小，这种电源不必采用很大容量的滤波电容。

PFC（Power Factor Correction）即"功率因数校正"，主要用来表征电子产品对电能的利用效率。

功率因数越高，说明电能的利用效率越高。

通过CCC认证的电脑电源，都必须增加PFC电路。

位置在第二层滤波之前，全桥整流电路之后。

PFC有两种，一种是无源PFC（也称被动式PFC），一种是有源PFC（也称主动式PFC）。

我们使用220V市电是个标准的正弦波，流过阻性负载的电流也是一个同相位的正弦波，但由于电源整流器是非线性元件，使输入的交流电流产生畸变，呈脉冲状，造成的严重后果是谐波对电网的危害作用，变电设备损坏，电能效率降低，能源浪费；在三相电路中，中线流过三相三次谐波电流的叠加，使中线过流而损坏等等。

PFC是什么？（上）郝铭博客–平板电视维修技术学习一、PFC是什么？现在进行液晶电视机和等离子电视机电路分析时、故障维修时，都经常的提到“PFC电路”一词，这在早期的电视机中是没有的，早期维修电视机的师傅从来没有接触过的，但是PFC电路是目前液晶电视机和等离子电视机中不可缺少的电路。

那么PFC到底是什么？是一项新技术？还是新电路？先简单说说PFC的定义：PFC是英文的缩语；全称为“Power Factor Correction”，意思是“功率因数校正”；功率因数指的是有效功率与总耗电量(视在功率)之间的关系，也就是有效功率除以总耗电量(视在功率)的比值。

例如一台电源变压器的耗电量（输入功率）是100W，输出功率有90W,那么这台变压器的功率因数就是90W÷100W=0.9。

一个电熨斗的耗电量是300W,使用时产生的热量也为300W，那么这只电熨斗的功率因数就是300W÷300W=1基本上功率因素可以衡量电力被有效利用的程度，当功率因素值越大，代表其电力利用率越高。

功率因数最大为1，不可能超过1。

这个衡量电力有效利用程度的指标，对于我们电视机的生产厂乃至电视机用户；有用吗？有必要吗？既然没有必要，电视机用户一般也没有计较过一台电视机是否充分的利用了所消耗的电量，那么电视机内部设置此电路增加了生产成本；其目的是为什么？要回答以上的问题，我们先来了解一下什么是功率因数，什么原因造成功率因数低？为什么有的电器功率因数低，有的电器功率因素就不低？有什么方法来提高（校正）功率因数，怎么知道功率因素是否达到最高（1）。

电视机的功率因数校正电路（PFC电路）是怎么回事？电视机的功率因数电路是要解决什么问题？要把这一系列的问题搞清楚才能有一个明确的认识。

要弄清楚什么是功率因素校正就必须弄清楚几个概念，这就是：有功功率、无功功率、视在功率（总功率）、功率因数；1、有功功率：任何电器设备工作时都要消耗电能并输出能量，例如我们的电饭锅、电熨斗、取暖的电热汀等，它们把消耗的电能转化成为热能，这些转化为热能的电功率都等于是做功了，就称为有功功率。

PFC 的评价方法一PFC 的主要参数：(1) 额定输入电压，输入电压范围，额定输入电流，输入电流范围，额定输出功率，额定输出电压，输出电压波动，额定频率，使用的工作温度，PFC 的效率，功率因数，PFC 的载波频率,期望寿命。

(2) 推荐的外围器件：电感，电解电容。

二，PFC 器件的选择标准 1、 输入电压计算：V INNOM =220VAC ，有效值V INNOMPK =2×220V=311.1V ； V INMAX =250VAC ，有效值V INMAXPK =2×250V=353.6V ； V INMIN =150VAC ，有效值V INMINPK =2×150V=212V 。

2、 输出入功率计算：Vout=380VDC ，假设I OUTMAX =13.2A ；∴P OUTMAX =380V ×13.2A=5016W ；故假设符合要求。

ηPFC =0.9，∴ P INMAX =5016W/0.9≈5.6KW ，考虑余量：P INMAX =5016W ×（1+5％）≈5.9KW 。

3、 输入电流计算：I INNOM = P IN / V INNOM =5900/220=26.82A ；有效值I INNOMPK =2×26.82A=37.9A ； I INMAX = P IN / V INMIN = 5900/150=39.3A ；有效值I INMAXPK =2×39.3A=55.6A ； I INMIN = P IN / V INMAX = 5900/250=23.6A ；有效值I INMINPK =2×23.6A=33.4A 。

峰值电流：A V P I out PFC OUTMAX HF 74.203809.0250162≈⋅⋅=⋅⋅=η电抗器电流：I LMAX =I INMAXP +I HF /2=55.6+20.74/2=65.97(A)≈66(A)4、 设定TDA16888 PFCOUT 输出频率f S =15KHz ;查TDA16888数据表格，可得出R24=400KΩ。

PFC工作原理和控制方法2010-12-15 14:46 分类：电源知识PFC不是一个新概念了，在UPS电源要运用地较多，而PC电源上很少见到PFC电路。

PFC在PC电源上的兴起，主要是源于CCC认证,所有需要通过CCC认证的电脑电源，都必须增加PFC电路。

PFC就是“功功率因数校正”的意思，主要用来表征电子产品对电能的利用效率。

功率因数越高，说明电能的利用效率越高。

PC电源采用传统的桥式整流、电容滤波电路会使AC输入电流产生严重的波形畸变，向电网注入大量的高次谐波，因此网侧的功率因数不高，仅有0.6左右，并对电网和其它电气设备造成严重谐波污染与干扰。

早在80年代初，人们已对这类装置产生的高次谐波电流所造成的危害引起了关注。

1982年，国际电工委员会制订了IEC55－2限制高次谐波的规范（后来的修订规范是IEC1000－3－2），促使众多的电力电子技术工作者开始了对谐波滤波和功率因数校正（PFC）技术的研究。

电子电源产品中引入PFC电路，就可以大大提高对电能的利用效率。

PFC有两种，一种是无源PFC（也称被动式PFC），一种是有源PFC（也称主动式PFC）。

无源PFC一般采用电感补偿方法使交流输入的基波电流与电压之间相位差减小来提高功率因数，但无源PFC的功率因数不是很高，只能达到0.7~0.8；有源PFC由电感电容及电子元器件组成，体积小，可以达到很高的功率因数，但成本要高出无源PFC一些。

有源PFC电路中往往采用高集成度的IC，采用有源PFC电路的PC电源，至少具有以下特点：1）输入电压可以从90V到270V；2）高于0.99的线路功率因数，并具有低损耗和高可靠等优点；3） IC的PFC还可用作辅助电源，因此在使用有源PFC电路中，往往不需要待机变压器；4）输出不随输入电压波动变化，因此可获得高度稳定的输出电压；5）有源PFC输出DC电压纹波很小，且呈100Hz/120Hz（工频2倍）的正弦波，因此采用有源PFC的电源不需要采用很大容量的滤波电容。

关于液晶电视电源板PFC电路不定时故障的检修方案（V1.0）根据对维修案例进行分析，发现部分液晶电视机电源板PFC电路因输出的PFC电压偏低，导致一些不定时故障的出现，现对此类故障的检修方法进行说明。

故障现象：不定时不开机、长时间待机后遥控不开机、不定时自动关机、不定时黑屏等电源板号：4162、5024、2289、1673、1185、1901等涉及型号：LED40K16X3D、LED40K11P、LED40K16P、LED42T39AK、LED42K100、LED42K200、LED42K300、LED42H310、LED46K01P、LED46T39AK、LED37K01、LED37K11、LED37K16、LED50K660X3D、LED50EC660X3D、LED55T36GP、TLM37E29、TLM37V68、TLM37V88P、TLM40V66PK、TLM40V68P、TLM40V68PK、TLM40V69P、TLM42V67PK、TLM42V68PK、TLM42V86PK、TLM42P69GP、TLM42E58P等关键电压：PFC输出电压应在380V以上，如果低于370V，常见为340V-360V，极易出现此类故障。

故障原因：PFC芯片1脚的取样反馈端电压输入偏高，芯片稳压电路调低激励输出PWM 信号的占空比，导致PFC输出电压降低，影响主电源电路的正常工作，主电源电路输出电压异常。

故障点：PFC芯片1脚外围取样电路有漏电（上分压取样电阻的背胶漏电）故障辅助判断条件：1、天气影响：潮湿气候下故障出现频率增加。

2、开机条件：待机状态下遥控不开机，关闭主电源后再开机即可开机。

检修处理方法：1、预防性处理对于气候潮湿地区，如果此类故障较多，建议在开盖维修上述涉及型号的产品时，包括非电源故障，或是更换新电源板，都需要对PFC电压取电路进行防潮处理，以避免后期出现不定时故障。

具体方案如下：先对涉及的几个取样电阻所在区域用电吹风吹干，除去湿气，再用708硅胶涂覆这几个电阻，防止潮气影响。

第一部分 PFC基本概念1.平均功率电压和电流均为非正弦波形。

将电压和电流表示为傅里叶级数如下：这样就将能量传输和谐波联系起来了。

能量逐周期的传输到负载，每个周期传输的能量为：与平均功率联系如下：为了研究谐波对平均功率的影响，将电压和电流的傅里叶级数代入：因为三角函数的正交性：所以有：将平均功率表示为：所以只有当和的傅里叶级数频率相同时才有能量传输到负载。

比如，如果电压和电流均包含3次谐波，则其产生的平均功率为图例1如下：电压只有基波，电流只有3次谐波，则平均功率为0. 图例2如下：电压只有3次谐波，电流也只有3次谐波并且与电压同相，则平均功率不为0. 例3电压电流傅里叶级数如下：则平均功率计算为：2.波形的有效值，用傅里叶级数表示代入傅里叶级数，并且同样利用三角函数的正交性，结果为：电流有效值也可以同样表示出来可以看出，谐波总是增大有效值，谐波不一定增大平均值，增大有效值意味着增大损耗。

3.功率因数为了能量能有效的从源传输到负载，我们希望最大化平均功率，同时减小有效值电流和电压（即减小损耗）。

功率因数就是恒量能量传输效率的一个量。

定义为：3.1线性纯阻性负载，非正弦电压电流谐波与电压谐波同相，且成比例。

结果就是所有谐波能量都传输到负载，这时整功率因数产生，及PF=1.3.2非线性动态负载，正弦电压因为为正弦电压，所以电流的谐波成分不会产生平均功率。

但是，电流谐波却增大了电流有效值，因此使功率因数降低。

即=电流失真系数*相移联系到总谐波失真（THD）举一个全桥整流的例子：上图为典型的单相全桥整流电路和AC线电流谐波那么我们从120V 15A的墙壁电源插座获得的最大功率为： 采用全桥整流的情况下：指对断路保护电流降低使用4.正弦系统的功率相量视在功率为电压有效值和电流有效值的乘积这很容易测量-简单的对伏特计和安培计的读数相乘就可以 视在功率的单位为V-A，或VA很多成分都按他们能提供的VA来划分，比如变压器所以功率因素为平均功率和视在功率的比值对于正弦波（无谐波分量），我们也可以定义有功功率P，无功功率Q，复数功率S如果电压和电流均用相量表示，则其中为相量I的复数共轭，j为-1的平方根。

FLAC 3D基础知识介绍一、概述FLAC（Fast Lagrangian Analysis of Continua）由美国Itasca公司开发的。

目前，FLAC有二维和三维计算程序两个版本，二维计算程序V3.0以前的为DOS版本，V2.5版本仅仅能够使用计算机的基本内存64K），所以，程序求解的最大结点数仅限于2000个以内。

1995年，FLAC2D已升级为V3.3的版本，其程序能够使用护展内存。

因此，大大发护展了计算规模。

FLAC3D是一个三维有限差分程序，目前已发展到V3.0版本。

FLAC3D的输入和一般的数值分析程序不同，它可以用交互的方式，从键盘输入各种命令，也可以写成命令（集）文件，类似于批处理，由文件来驱动。

因此，采用FLAC程序进行计算，必须了解各种命令关键词的功能，然后，按照计算顺序，将命令按先后，依次排列，形成可以完成一定计算任务的命令文件。

FLAC3D是二维的有限差分程序FLAC2D的护展，能够进行土质、岩石和其它材料的三维结构受力特性模拟和塑性流动分析。

调整三维网格中的多面体单元来拟合实际的结构。

单元材料可采用线性或非线性本构模型，在外力作用下，当材料发生屈服流动后，网格能够相应发生变形和移动（大变形模式）。

FLAC3D采用的显式拉格朗日算法和混合-离散分区技术，能够非常准确的模拟材料的塑性破坏和流动。

由于无须形成刚度矩阵，因此，基于较小内存空间就能够求解大范围的三维问题。

三维快速拉格朗日法是一种基于三维显式有限差分法的数值分析方法，它可以模拟岩土或其他材料的三维力学行为。

三维快速拉格朗日分析将计算区域划分为若干四面体单元，每个单元在给定的边界条件下遵循指定的线性或非线性本构关系，如果单元应力使得材料屈服或产生塑性流动，则单元网格可以随着材料的变形而变形，这就是所谓的拉格朗日算法，这种算法非常适合于模拟大变形问题。

三维快速拉格朗日分析采用了显式有限差分格式来求解场的控制微分方程，并应用了混合单元离散模型，可以准确地模拟材料的屈服、塑性流动、软化直至大变形，尤其在材料的弹塑性分析、大变形分析以及模拟施工过程等领域有其独到的优点。