資深充電電源專家精辟回答充電機(jī)PFC功率因素校正問題
2017-6-18 11:02:54??????點(diǎn)擊：
充電機(jī)充電電源伴隨著人類電子技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷過多次技術(shù)革命，從最初笨重低效昂貴向現(xiàn)在的輕巧高效廉價(jià)等方向發(fā)展。目前世界電網(wǎng)絕大多數(shù)采用交流的方式進(jìn)行供電，交流電存在充電機(jī)電壓充電機(jī)電流幅值交替變化的問題，負(fù)載從電網(wǎng)吸取的能量是隨機(jī)變化，并且其功率具有不確定性以及具有非線性等特征，這樣就會(huì)造成電網(wǎng)污染，污染的電網(wǎng)又會(huì)反過來影響負(fù)載，最終會(huì)產(chǎn)生干擾的問題。國外發(fā)達(dá)國家對(duì)電網(wǎng)的污染指標(biāo)有嚴(yán)格規(guī)定，當(dāng)充電機(jī)充電電源功率達(dá)到某一特定值以上就必須要解決干擾這樣的問題，這就是我們所說的充電機(jī)PFC功率因素校正的問題。
由張飛老師坐鎮(zhèn)的這一期“充電機(jī)PFC功率因素校正”的專家問答已經(jīng)結(jié)束，得到工程師朋友的積極參與并提出很多高質(zhì)量的問題，在這里我們節(jié)選了部分精彩問答分享出來，供大家參考：
問：大功率充電機(jī)PFC如何實(shí)現(xiàn)，比如 5KW、10KW、20KW。三相交流輸入有必要嗎
資料上、壇子里說得很多的充電機(jī)PFC一般都是單相小功率，幾百W而已。再大也就2－3KW。
再大如何實(shí)現(xiàn)？在大功率應(yīng)用上（比如商用充電機(jī)電磁爐等）很多產(chǎn)品用市電三相電而且都沒有充電機(jī)PFC，成本太高可能是原因之一，是否也是因?yàn)殡y度大，或者沒必要？
答：你好，一般而言，三相的效率會(huì)比單項(xiàng)的效率要高，那麼相對(duì)于充電機(jī)PFC而言，單項(xiàng)沒有充電機(jī)PFC影響會(huì)比較大，三相影響會(huì)小一些，從應(yīng)用角度來說，三相的功率因數(shù)不會(huì)太差，考慮到成本大家能夠接受就可以。
問：張老師你好，我想問下BLDC電機(jī)，方波啟動(dòng)，我在啟動(dòng)的時(shí)候有時(shí)候會(huì)有個(gè)聲音，感覺像是沒啟動(dòng)起來，示波器測試自舉電容，發(fā)現(xiàn)有時(shí)候會(huì)有一個(gè)4V的壓降，這個(gè)會(huì)導(dǎo)致它關(guān)閉高壓的預(yù)驅(qū)動(dòng)。這個(gè)問題是怎么回事啊，會(huì)不會(huì)是啟動(dòng)太快的原因?。?/span>
答：你好！你這個(gè)問題很明顯不是啟動(dòng)太快的問題導(dǎo)致的，而是電機(jī)慣量太大，沒有起來，導(dǎo)致上橋壁自舉電容充電機(jī)電壓下降，最終導(dǎo)致上MOSFET關(guān)斷，解決辦法：1，在硬件上加大自己電容的容量，2，在軟件上啟動(dòng)的時(shí)候增加啟動(dòng)的最小占空比，這樣電機(jī)就能正常啟動(dòng)。另外請(qǐng)關(guān)注 電子發(fā)燒友聚豐眾籌的充電機(jī)PFC視頻，http://z.elecfans.com/118.html。
問：非隔離LED驅(qū)動(dòng)可以再輸入端多個(gè)并聯(lián)使用嗎并聯(lián)數(shù)量8-12個(gè) 輸出端是一個(gè)驅(qū)動(dòng)控制一個(gè)COB光源？
答：你好，你指的輸入端是在交流端并聯(lián)嗎？這個(gè)并聯(lián)實(shí)際上是一個(gè)充電機(jī)充電電源模組并聯(lián)的問題，一般的我們說恒流充電機(jī)充電電源是可以并聯(lián)的，而且并聯(lián)充電機(jī)電流負(fù)載的能力差異不能太大，如果大的話還需要做一些特殊處理，最好是在隔離的恒流充電機(jī)充電電源輸出端并聯(lián)。
問：張老師你好，請(qǐng)問充電機(jī)PFC充電機(jī)電路設(shè)計(jì)可以提高效率嗎？現(xiàn)在的高效率充電機(jī)充電電源好像都有充電機(jī)PFC充電機(jī)電路設(shè)計(jì)，如果沒有充電機(jī)PFC充電機(jī)電路設(shè)計(jì)，充電機(jī)充電電源的效率是無法做高的，真的是這樣的嗎？
答：對(duì)于大功率的充電機(jī)充電電源來說會(huì)影響效率，這就是功率達(dá)到一定值的時(shí)候需要加充電機(jī)PFC的原因，因?yàn)槌潆姍C(jī)PFC是從根本是解決了交流輸入充電機(jī)電壓和充電機(jī)電流同相位的問題，我們說負(fù)載需要從電網(wǎng)中吸取的能量，和電網(wǎng)在某一時(shí)刻點(diǎn)提供的能量不相稱造成的。
問：請(qǐng)問開關(guān)充電機(jī)充電電源中增加充電機(jī)PFC功能后對(duì)開關(guān)充電機(jī)充電電源有何影響？
現(xiàn)在許多開關(guān)充電機(jī)充電電源都稱帶有充電機(jī)PFC功能，據(jù)說能提高充電機(jī)充電電源的效率，節(jié)約能源，但是否對(duì)充電機(jī)充電電源的充電機(jī)電磁兼容和散熱有影響？
答：從充電機(jī)電磁兼容產(chǎn)生的原理來說，這個(gè)會(huì)有利于充電機(jī)電磁兼容檢測通過，當(dāng)然增加了充電機(jī)PFC控制部分，這個(gè)部分的布局和設(shè)計(jì)如果做的不好的也會(huì)產(chǎn)生新的充電機(jī)電磁兼容問題，如果這個(gè)方面做的好的話對(duì)整個(gè)系統(tǒng)來說更有利于充電機(jī)電磁兼容測試通過。
問：請(qǐng)問張老師，單級(jí)充電機(jī)PFC充電機(jī)電路設(shè)計(jì)的疑問：很大的工頻紋波產(chǎn)生原因、控制帶寬窄的原因、動(dòng)態(tài)響應(yīng)差的原因？
小功率開關(guān)充電機(jī)充電電源中，單級(jí)充電機(jī)PFC形式的充電機(jī)電路設(shè)計(jì)（如L6562做的反激、Boost、Buck），應(yīng)用很多（LED充電機(jī)充電電源更甚）。但單級(jí)充電機(jī)PFC充電機(jī)電路設(shè)計(jì)會(huì)在輸出端產(chǎn)生很大頻率的工頻紋波，“功率變換器”對(duì)這個(gè)紋波沒法辦法，只能靠輸出電容來解決。
另外很多人說單級(jí)充電機(jī)PFC“控制帶寬”很窄，動(dòng)態(tài)響應(yīng)很差。
問題1：單級(jí)充電機(jī)PFC充電機(jī)電路設(shè)計(jì)，輸出端為什么會(huì)有很大的工頻紋波？
問題2：功率變換級(jí)能否解決它，若不能，為什么？
問題3：什么是“控制帶寬”、單級(jí)充電機(jī)PFC充電機(jī)電路設(shè)計(jì)帶寬真的很窄？動(dòng)態(tài)響應(yīng)真的很差？其原因分別是什么？
答：1/2.這是由充電機(jī)PFC本身是根據(jù)工頻來調(diào)制導(dǎo)致的，必然會(huì)產(chǎn)生這樣的紋波，這個(gè)問題可以通過加大負(fù)載段的電容來緩。3.這個(gè)問題主要是由于目前的充電機(jī)PFC控制芯片有兩種，一種是調(diào)頻，一種是調(diào)占空比，基于這兩種方式來實(shí)現(xiàn)充電機(jī)PFC調(diào)制的，由于受充電機(jī)PFC電感量固定值的限制和MOSFET開關(guān)速度的影響，充電機(jī)PFC的調(diào)頻不可能太寬，所以說只能在一定的頻率范圍內(nèi)調(diào)整，你可以關(guān)注下現(xiàn)在新的控制技術(shù)，單周期控制技術(shù)，它又分前沿控制和后沿控制，在后續(xù)的視頻中我們會(huì)用分立器件的方式搭建這種新的技術(shù)，讓大家懂得充電機(jī)PFC的各種控制方式。
問：目前我們有一個(gè)產(chǎn)品MOS驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。在做BCI時(shí)，馬達(dá)經(jīng)常會(huì)有誤動(dòng)作。請(qǐng)教一下有沒有什么好的方法改善？
我想問一下EMC方面的問題，目前我們有一個(gè)產(chǎn)品MOS驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。在做BCI時(shí)，馬達(dá)經(jīng)常會(huì)有誤動(dòng)作。請(qǐng)教一下有沒有什么好的方法改善？
答：可以從兩個(gè)方面檢查：1，大充電機(jī)電流會(huì)使板子上地線干擾嚴(yán)重，還會(huì)影響到其它信號(hào)線，這可能會(huì)是造成電子誤動(dòng)作的一個(gè)重要原因，2從軟件角度來說，需要增加軟件的防護(hù)功能和誤判斷功能，兩個(gè)方面共同解決。
問：請(qǐng)問張老師，空調(diào)的充電機(jī)PFC充電機(jī)電路設(shè)計(jì)的IGBT，帶FRD跟不帶FRD有什么區(qū)別？
如圖，充電機(jī)PFC充電機(jī)電路設(shè)計(jì)的IGBT，帶FRD跟不帶FRD有什么區(qū)別？
答：這個(gè)起反向鉗位作用，保護(hù)IGBT，類似于MOSFET的體二極管。
END
如果你錯(cuò)過了上面一期的專家問答，那么最新的這一次關(guān)于無線充電的在線直播絕對(duì)不能錯(cuò)過！
IDT 4大專家5大絕招讓您搞定無線充電機(jī)充電電源設(shè)計(jì)
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