提高功率因数和效率使用Bridgeless整流器功率因数修正

关键的外卖

• 功率因数校正(PFC)整流器是电力电子工程技术的产物,提供整流输出电压在不影响功率因数。

• 除了高电流和电压降,低功率因数负责减少有功功率和无功功率的增加。

• Bridgeless PFC整流器控制整流器能够提供所需的直流输出电压提高功率因数。他们消除二极管桥式整流的整改计划,因此得名bridgeless PFC整流器。

图1所示。大多数消费电子产品功能使用直流电源。

消费电子产品的快速发展以来,很难想象一天不使用手机或笔记本电脑。这些至关重要的电子产品需要直流电源充电。整流电路是用于转换的交流提供直流电源,直流供电设备。然而,使用传统的二极管桥整流器不支持能源共同体。这是因为低功率因数的二极管整流器交流侧。低功率因数增加当前的供应,造成高电压降和输入电压的降低。电流的增加也会导致谐波,过热,组件故障,电路故障。功率因数校正(PFC)整流器是电力电子工程技术的产物,提供整流输出电压在不影响功率因数。功率因数校正是一个广阔的研究领域,和大多数的解决方案是基于PFC整流器的使用。

Bridgeless PFC整流器取代二极管桥整流器

考虑电动汽车充电从电网。电动汽车电池供电的,他们只能从一个直流电源充电。交直流转换器或整流器是必要的界面电子交流电网的电动汽车。基本的整流电路是一个二极管桥式整流,输出直流电压(VDC)由方程给出:

在V_米是交流正弦输入电压的峰值振幅。

二极管桥式整流器是一种不可控整流器,不断输出固定直流电压由上述方程。手机充电需要5 V,而充电电动汽车需要高电压从100 V到480 V。Bridgeless PFC整流器控制整流器能够提供所需的直流输出电压提高功率因数。他们消除二极管桥式整流的整改方案。可调的输出电压范围和功率因数校正的优势是权力electronics-based PFC整流器。他们还提高能量转化效率,随着阶段的数量减少了通过消除二极管桥。

功率因数降低的主要缺点是二极管桥整流器,这要求公司PFC整流器并网系统。让我们讨论如何二极管桥式整流导致功率因数较低。

二极管桥整流器和低功率因数

图2:二极管桥式整流

整流二极管桥式整流采用四个二极管。每个输入线电压的著由一对对角的二极管整流。输出直流电压获得不是纯直流,但在自然脉动。可以平滑脉动直流和交流组件可以使用电容器过滤器或过滤掉LC滤波器。从供给的角度来看,负载连接到大电容的整流是平行的。负载现在更多的活性,导致线电流(电流从AC供应)的相线电压,减少了功率因数。线电流的形状也变得非正弦,谐波注入到系统中。

除了高电流和电压降,低功率因数负责减少有功功率和无功功率的增加。低功率因数的要求将更高的评级开关设备系统和增加功耗的法案。所有这些不良反应引起的二极管桥整流器可以避免使用PFC整流器。

Bridgeless PFC Rectifiers-A基本示例

PFC整流器操作以这样一种方式,它力量的输入电流正弦形状和与交流电源电压同相。无论负载连接到直流侧、PFC整流器不断监控当前的输入线和形状保持pf接近相应的统一。PFC整流器函数调整零交叉和输入线电流的峰值出现在同一瞬间作为输入交流电压。PFC整流器通常是基于半导体开关的交直流转换器和输出电压范围宽的灵活性。一般来说,在直流应用程序中,PFC提高整流器的方式使用变频器的电压增益大于团结。他们也降低输入电流的谐波含量,提高线的拉力测量电流。Bridgeless PFC整流器完成上述所有功能没有二极管桥式整流电路中前端。

一个基本的bridgeless PFC整流器由两个控制开关(D₁D₂)和两个控制开关(S₁,年代₂)。半导体开关,如MOSFET和IGBT,通常用作控制开关。

在电源电压的正半周,二极管D₁和开关年代₁行为和提高整流器的运作模式。年代的体二极管₂形成了电流的返回路径的积极著线电压。负半周期间,二极管D₂和开关年代₂操作给提高了直流输出电压。年代的体二极管₁当前的形式返回路径。基本bridgeless PFC整流器所示形状的输入线电流正弦形状,这与线电压同相。二极管的数量在每个周期操作减少到一半的二极管桥式整流。减少组件降低了传导损失和提高交直流转换的效率比二极管桥式整流。

直流供电的电气和电子的扩散到网格降低了功率因数和影响电能质量。的传统方法交直流转换使用二极管桥式整流加剧这种情况。使用电力电子转换器的功率因数校正技术是一个受欢迎的技术来提高功率因数。在各种有源PFC电路,bridgeless PFC整流器是最常用,因为它提高了功率因数和效率。