【導讀】在上世紀五十年代，已經針對具有感性負載的交流用電器具的電壓和電流不同相(圖1)從而引起的供電效率低下提出了改進方法(由you於yu感gan性xing負fu載zai的de電dian流liu滯zhi後hou所suo加jia電dian壓ya，由you於yu電dian壓ya和he電dian流liu的de相xiang位wei不bu同tong使shi供gong電dian線xian路lu的de負fu擔dan加jia重zhong導dao致zhi供gong電dian線xian路lu效xiao率lv下xia降jiang，這zhe就jiu要yao求qiu在zai感gan性xing用yong電dian器qi具ju上shang並bing聯lian一yi個ge電dian容rong器qi用yong以yi調tiao整zheng其qi該gai用yong電dian器qi具ju的de電dian壓ya、電流相位特性，例如：當時要求所使用的40W日光燈必須並聯一個4.75μF的電容器)。

在上世紀五十年代

，已經針對具有感性負載的交流用電器具的電壓和電流不同相(圖1)從而引起的供電效率低下提出了改進方法(由you於yu感gan性xing負fu載zai的de電dian流liu滯zhi後hou所suo加jia電dian壓ya，由you於yu電dian壓ya和he電dian流liu的de相xiang位wei不bu同tong使shi供gong電dian線xian路lu的de負fu擔dan加jia重zhong導dao致zhi供gong電dian線xian路lu效xiao率lv下xia降jiang，這zhe就jiu要yao求qiu在zai感gan性xing用yong電dian器qi具ju上shang並bing聯lian一yi個ge電dian容rong器qi用yong以yi調tiao整zheng其qi該gai用yong電dian器qi具ju的de電dian壓ya
、電流相位特性，例如：當時要求所使用的40W日光燈必須並聯一個4.75μF的電容器)。用(yong)電(dian)容(rong)器(qi)並(bing)連(lian)在(zai)感(gan)性(xing)負(fu)載(zai)，利(li)用(yong)其(qi)電(dian)容(rong)上(shang)電(dian)流(liu)超(chao)前(qian)電(dian)壓(ya)的(de)特(te)性(xing)用(yong)以(yi)補(bu)償(chang)電(dian)感(gan)上(shang)電(dian)流(liu)滯(zhi)後(hou)電(dian)壓(ya)的(de)特(te)性(xing)來(lai)使(shi)總(zong)的(de)特(te)性(xing)接(jie)近(jin)於(yu)阻(zu)性(xing)
，從(cong)而(er)改(gai)善(shan)效(xiao)率(lv)低(di)下(xia)的(de)方(fang)法(fa)叫(jiao)功(gong)率(lv)因(yin)數(shu)補(bu)償(chang)(交流電的功率因數可以用電源電壓與負載電流兩者相位角的餘弦函數值cosφ表示)。

圖1在具有感性負載中供電線路中電壓和電流的波形

而在上世紀80年(nian)代(dai)起(qi)，用(yong)電(dian)器(qi)具(ju)大(da)量(liang)的(de)采(cai)用(yong)效(xiao)率(lv)高(gao)的(de)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)
，由(you)於(yu)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)都(dou)是(shi)在(zai)整(zheng)流(liu)後(hou)用(yong)一(yi)個(ge)大(da)容(rong)量(liang)的(de)濾(lv)波(bo)電(dian)容(rong)，使(shi)該(gai)用(yong)電(dian)器(qi)具(ju)的(de)負(fu)載(zai)特(te)性(xing)呈(cheng)現(xian)容(rong)性(xing)，這(zhe)就(jiu)造(zao)成(cheng)了(le)交(jiao)流(liu)220V在對該用電器具供電時，由於濾波電容的充
、放電作用，在其兩端的直流電壓出現略呈鋸齒波的紋波。濾波電容上電壓的最小值遠非為零，與其最大值(紋波峰值)相差並不多。根據整流二極管的單向導電性，隻有在AC線路電壓瞬時值高於濾波電容上的電壓時
，整流二極管才會因正向偏置而導通，而當AC輸入電壓瞬時值低於濾波電容上的電壓時，整流二極管因反向偏置而截止。也就是說，在AC線路電壓的每個半周期內
，隻是在其峰值附近，二極管才會導通。雖然AC輸入電壓仍大體保持正弦波波形
，但AC輸入電流卻呈高幅值的尖峰脈衝
，如圖2所示。這種嚴重失真的電流波形含有大量的諧波成份，引起線路功率因數嚴重下降。

在正半個周期內(1800)，整流二極管的導通角大大的小於1800甚至隻有300-700，youyuyaobaozhengfuzaigonglvdeyaoqiu
，zaijizhaidedaotongjiaoqijianhuichanshengjidadedaotongdianliu，shigongdiandianluzhongdegongdiandianliuchengmaichongzhuangtai，tabujinjiangdilegongdiandexiaolv，gengweiyanzhongdeshitazaigongdianxianlurongliangbuzu，huodianlufuzaijiaodashihuichanshengyanzhongdejiaoliudianyadeboxingjibian(圖3)，並產生多次諧波
，從而，幹擾了其它用電器具的正常工作(這就是電磁幹擾-EMI和電磁兼容-EMC問題)。

圖2自從用電器具從過去的感性負載(早期的電視機、收音機等的電源均采用電源變壓器的感性器件)變(bian)成(cheng)帶(dai)整(zheng)流(liu)及(ji)濾(lv)波(bo)電(dian)容(rong)器(qi)的(de)容(rong)性(xing)負(fu)載(zai)後(hou)，其(qi)功(gong)率(lv)因(yin)素(su)補(bu)償(chang)的(de)含(han)義(yi)不(bu)僅(jin)是(shi)供(gong)電(dian)的(de)電(dian)壓(ya)和(he)電(dian)流(liu)不(bu)同(tong)相(xiang)位(wei)的(de)問(wen)題(ti)
，更(geng)為(wei)嚴(yan)重(zhong)的(de)是(shi)要(yao)解(jie)決(jue)因(yin)供(gong)電(dian)電(dian)流(liu)呈(cheng)強(qiang)脈(mai)衝(chong)狀(zhuang)態(tai)而(er)引(yin)起(qi)的(de)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)(EMI)和電磁兼容(EMC)問題。

這就是在上世紀末發展起來的一項新技術(其背景源於開關電源的迅速發展和廣泛應用)。其主要目的是解決因容性負載導致電流波形嚴重畸變而產生的電磁幹擾(EMl)和電磁兼容(EMC)問題。所以現代的PFC技(ji)術(shu)完(wan)全(quan)不(bu)同(tong)於(yu)過(guo)去(qu)的(de)功(gong)率(lv)因(yin)數(shu)補(bu)償(chang)技(ji)術(shu)
，它(ta)是(shi)針(zhen)對(dui)非(fei)正(zheng)弦(xian)電(dian)流(liu)波(bo)形(xing)畸(ji)變(bian)而(er)采(cai)取(qu)的(de)，迫(po)使(shi)交(jiao)流(liu)線(xian)路(lu)電(dian)流(liu)追(zhui)蹤(zong)電(dian)壓(ya)波(bo)形(xing)瞬(shun)時(shi)變(bian)化(hua)軌(gui)跡(ji)，並(bing)使(shi)電(dian)流(liu)和(he)電(dian)壓(ya)保(bao)持(chi)同(tong)相(xiang)位(wei)
，使(shi)係(xi)統(tong)呈(cheng)純(chun)電(dian)阻(zu)性(xing)技(ji)術(shu)(線路電流波形校正技術)，這就是PFC(功率因數校正)。

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