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什么是PFC?详细了解电脑电源功率因素

2009年04月21日 电源散热 我要评论
什么是PFC?详细了解电脑电源功率因素PFC是电脑电源中的一个非常重要的参数,全称是电脑功率因素,简称为PFC,等于“视在功率乘以功率因素”,即:功率因素=实际功率/视在功率。 功率因素:功率因数表征着电脑电源输... 09-04-21
pfc是电脑电源中的一个非常重要的参数,全称是电脑功率因素,简称为pfc,等于“视在功率乘以功率因素”,即:功率因素=实际功率/视在功率。
功率因素:功率因数表征着电脑电源输出有功功率的能力。
功率是能量的传输率的度量,在直流电路中它是电压v和电流a和乘积。在交流系统里则要复杂些:即有部分交流电流在负载里循环不传输电能,它称为电抗电流或谐波电流,它使视在功率( 电压volt乘电流amps)大于实际功率。视在功率和实际功率的不等引出了功率因素,功率因素等于实际功率与视在功率的比值。
只有电加热器和灯泡等线性负载的功率因素为1,许多设备的实际功率与视在功率的差值很小,可以忽略不计,而像容性设备如电脑的这种差值则很大、很重要。最近美国pc magazine 杂志的一项研究表明电脑的典型功率因素为0.65,即视在功率(va)比实际功率(watts)大50%!
视在功率:即交流电压和交流电流的乘积,用公式表示为:s=ui。
上式中,s是额定输出功率,单位是va(伏安),u是额定输出电压,单位是v, 如220v、380v等;i是额定输出电流,单位是a。 视在功率包括两部分:有功功率(p)和无功功率(q),有功功率是指直接做功的部分。比如使灯发亮,使电机转动,使电子电路工作等。因为这个功率做功后都变成了热量,可以直接被人们感觉到,所以有些人就产生一个错觉,即把有功功率当成了视在功率,孰不知有功功率只是视在功率的一部分,用式表示:p=scos0θ=uicosθ =ui·f
上式中,p是有功功率,单位是w(瓦),f=cosθ 被称为功率因数,而θ是在非线性负载时电压电流不同相时的相位差。 无功功率是储藏在电路中但不直接做功的那部分功率,用式表示:q=ssinθ=uisinθ。上式中,q为无功功率,单位是var(乏)。
对于计算机和其它一切靠直流电压工作的电子电路,离开无功功率是根本无法工作的。
一般用户都认为计算机之类的设备只需要有功功率,而不需要无功功率。既然无功功率不做功,要它何用!于是他们当然就认为功率因数为1的电源最好。因为它能给出最大输出功率。然而,实际情况并非如此。
假如有一台计算机,当交流市电输入后进行整流,就得到脉动直流电压,若不将脉动电压进行任何工,就直接提供给计算机电路,毫无疑问,电路根本无法正常工作。虽然这时计算机的功率因数接近于1,可这又有何用呢。为了让计算机电路能正常工作,必须向其提供平滑了的直流电压。这个“平滑”工作必须由接在计算机电源整流器后面的滤波电容器c来完成。这个滤波器就像一个水库,电容器里面必须储存足够数量的电荷,在整流半波之间的空白时,使电路上的工作电压仍不间断,能保持正常电平。换句话说,即使在两个脉动半波之间无输入电能时,uc的电压电平也无显著的变化,这个功能是靠电容器内的储能来实现的,储存在电容器内的这部分能量就是无功功率。所以说,计算机是靠无功功率的支持,才能保证电路正确运用有功功率实现正常运行的。
因此可以说,计算机不但需要有功功率,也需要无功功率,两者缺一不可。

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