功率因數改善電路

功率因數改善電路,也稱為PFC(Power Factor Correction)電路,是為了提升電源品質而設計的電路。具體而言,是以將功率因數盡可能接近1為目的所進行改善的電路。在消除電壓與電流之間相位差的同時,也能抑制諧波電流。

諧波的抑制方面,國際標準IEC 61000-3-2依不同等級規定了最大允許諧波電流,相關電子設備基本上都被要求配置PFC。

功率因數改善電路大致可分為被動式、部分切換式、切換式(主動式)三種改善方式。

被動式是在電源端直接串聯電抗器,一般用於小容量電源電路。部分切換式是在被動式的電抗器插入部位加入開關元件,於半週期期間進行切換動作的方式。透過將開關元件導通,使原本無電流流動的區間也能導通電流,擴大輸入電流的導通區域,從而改善功率因數。切換式(主動式)功率因數改善電路則是在二極體橋式整流器與負載之間插入升壓轉換器(升壓斬波電路),透過開關動作控制電流,使輸入電壓與相位一致以改善功率因數。藉由MOSFET等進行高頻切換運作,可使電容與電抗器設計得更為小型化。