閑話說 APFC

ID:1100060 · 發(fā)表于 2024-8-4 23:54

APFC

功因，是供求關(guān)系，供求關(guān)系如果恒定，功因就是1。
負(fù)載，按類型可分為感性、容性、反電勢、純阻性及非線性，按表現(xiàn)可分為單調(diào)性與擾動性。
APFC，意思是有源式功率因數(shù)調(diào)控器，從圖中可見，APFC通常作為代電(電池)器或穩(wěn)壓器，但實(shí)際上，鎖定功因，令電網(wǎng)不論帶甚么負(fù)載，功因都是1，這才是它的正職！
還有兩點(diǎn)必須清楚，①整流子必須橋式，不能用半波整流，除非你用的APFC是兩套，②這電容連接的，實(shí)際上仍是電網(wǎng)，想要得到純直流，平波電容仍須根據(jù)市電頻率來取值。

ID:1100060 · 發(fā)表于 2024-8-7 23:29

恒頻斬波，其實(shí)只是鎖定了相移功因，市電負(fù)荷不連續(xù)，波形功因上不去，總合功因是不能達(dá)到1的，
所以，APFC必須帶負(fù)載而且運(yùn)行于連續(xù)模式，①APFC的負(fù)載只由平波電容供電，不能讓電網(wǎng)摻和，②負(fù)載既是電感唯一的續(xù)流通道，同時也保證電感對電網(wǎng)只是斷續(xù)掛載，那么，平波電容的電壓必須高于電網(wǎng)電壓峰值，透過D5使電感在開關(guān)管關(guān)斷被堵截。

ID:69408 · 發(fā)表于 2024-8-8 11:59

我的UPS里面有這個電路的，一直沒有弄清楚工作原理的呢！

ID:1100060 · 發(fā)表于 2024-8-11 09:00

電子電路，絕大多數(shù)是需要純直流供電的，
能為boost拓?fù)渌玫�，同樣也是直流，不過，這直流可直接從市電攝取而完全不用「濾」波，
想要讓功因受控，就不能讓任何「濾」波環(huán)節(jié)摻和，boost拓?fù)溆性鰤鹤饔�，但在APFC中的賣點(diǎn)并非增壓，而是電路跟電網(wǎng)直連，沒有濾波網(wǎng)絡(luò)的介入。

ID:1100060 · 發(fā)表于 2024-8-11 11:02

Q1的開關(guān)動作，鎖定了電網(wǎng)負(fù)荷的時間點(diǎn)(相移功因)，亦為供求關(guān)系(波形功因)定下了基調(diào)，剩下的就是利用負(fù)載通道讓電網(wǎng)負(fù)荷得以連續(xù)，
boost是開關(guān)電路，可電源不是純直流的啊，跟一般的電容濾波整流電源相比，平波電容所受的補(bǔ)給雖然近似連續(xù)，但始終并非等幅波而是工頻包絡(luò)，所以，平波電容的容量還得要比一般開關(guān)電源大。

ID:1100060 · 發(fā)表于 2024-8-14 13:15

電池給出的，是純直流，
代電器代誰的電，是電池嘛，不濾波，DC_output 能平直嗎？！
代電器的濾波方式，來來去去就是電感、電容、LC、RC 那么四種，
無源濾波，功因最高的是LC；至于有源濾波，我發(fā)覺，想要高功因，還得靠電容！

功率因數(shù)，是電源與負(fù)載的供求關(guān)系，是瞬時電流與瞬時電動勢的比例關(guān)系，
功因控制，卻是建基于負(fù)載壓降跟電源電流的相互關(guān)系，想要功因可控，這相互關(guān)系就應(yīng)該是〖解耦〗的，
①改變負(fù)載的伏安特性，可改變供求關(guān)系，②把恒壓源變換成恒流源，則可使電源輸出不受負(fù)載影響，APFC的原理，相當(dāng)于方案②。

濾波，如果沒有電容，則DC_output是以電流建立的，電網(wǎng)內(nèi)的電流是跟負(fù)載壓降掛鉤的，這樣，負(fù)載紋波跟電網(wǎng)功因可就無法兼顧！
電容存貯的是電勢能，即使電流劇變甚至斷斷續(xù)續(xù)，電壓還是「不能突變」，這意味著，負(fù)載壓降跟電網(wǎng)電流的關(guān)系是〖解耦〗的，電網(wǎng)電流波形可以單獨(dú)受控，給主動式功因控制提供了舞臺！

ID:1100060 · 發(fā)表于 2024-8-17 00:33

熒光燈啟輝器，通常是跟電感配套的，
boost電路的用法及效果，其實(shí)跟熒光燈啟輝器類同，
APFC，中文名為〖主動式功因控制〗，這電路，可鎖定功因，但本質(zhì)上，它其實(shí)應(yīng)該視之為〖電子負(fù)載〗器，
它不像電容那樣能夠搭載無功，所以，它只能獨(dú)善其身而不能兼濟(jì)天下，對電網(wǎng)功因起不了「補(bǔ)償」作用，當(dāng)然，如果全世界的電器設(shè)備都預(yù)裝APFC的話，電網(wǎng)就犯不著施加任何功因補(bǔ)償，
焦耳小偷、白光LED電筒、直流增壓器、APFC，這些功能，都可透過boost電路來實(shí)現(xiàn)，這電路，你不加電容試試，只要有負(fù)載而且這負(fù)載能導(dǎo)電，電源里頭的電流就是連續(xù)的，不管電源是不是純直流！
電子濾波器，其實(shí)就是以電容取代基本版(無控式)串聯(lián)穩(wěn)壓器的穩(wěn)壓管，APFC的功因，Q1說了算，功因高而且不受負(fù)載影響，作為代電器，它所起的其實(shí)亦就是電子濾波器 (有電容器才行) 的作用。

ID:1100060 · 發(fā)表于 2024-8-17 01:23

相移功因的矯正，一個電容并聯(lián)下去立即搞定，簡單粗暴，
但波形功因就難纏多了，幾乎可以說，只有動用有源器件才能擺平，
矯正相移功因的電容器，從功能上說，是個無功庫，減輕電網(wǎng)的無功負(fù)荷，但按身份屬性而言，它是假負(fù)載！
控制功因，不光是「做好自己」，而是對環(huán)境的干預(yù)，倘若你真要把APFC當(dāng)成補(bǔ)償電容來用，你就必須引入功因監(jiān)測機(jī)制，讓Q1受到電網(wǎng)功因信息的控制，但壞處顯而易見，就是會增加電網(wǎng)在某些瞬間的有功負(fù)荷，
如果把電器設(shè)備作為boost電路的負(fù)載，則電網(wǎng)的功因只由這APFC敲定，電器設(shè)備吃電如常，但對電網(wǎng)功因的影響被隔離，那就不需對電網(wǎng)添加額外的功因矯治措施了；至于平波電容要不要，就視乎負(fù)載的需求。

ID:1100060 · 發(fā)表于 2024-8-17 01:31

發(fā)表于 2024-8-8 11:59
我的UPS里面有這個電路的，一直沒有弄清楚工作原理的呢！

如果它是緊接整流子而且不濾波的，就是APFC，否則，它就是作直流增壓器之用。

ID:344848 · 發(fā)表于 2024-8-17 08:24

簡單的說，它是DC/DC升壓電路中的一種特例！

ID:1100060 · 發(fā)表于 2024-8-31 09:27

SVC，可算是APFC的前輩，
不過，SVC是有源逆變，可提供容性無功，而APFC則是「結(jié)界」，負(fù)載的無功不會進(jìn)入電網(wǎng)，
APFC由于只能獨(dú)善其身，故至今還未能讓SVC「退役」，而且，像圖中這種原理級的電路，是單行道，只能像線性穩(wěn)壓那樣充當(dāng) 代電器，無法做到能量返還。

ID:1100060 · 發(fā)表于 2024-8-31 10:08

有說，boost并非APFC的唯一，那好，至少是首選吧？！
此電路，如果把Q1裁掉，就回退為爛大街老掉牙的電容平波的代電器，L仿如導(dǎo)線一根，充其量像磁珠那樣衰減射頻雜訊而矣，而D5亦可「歸隱」去也，
當(dāng)Q1動起來時，其電流跟電網(wǎng)電動勢的比例關(guān)系即告敲定，L滅磁時，釋出的電流是跟Q1電流一樣大的，所以，只要有負(fù)載，電網(wǎng)內(nèi)的電流就能既連續(xù)又平滑，
而負(fù)載壓降高于電網(wǎng)電動勢，則是L得以順利滅磁的條件，所以，負(fù)載的阻值是不可太低的，至于電容，像白熾燈或電熱棒這類只看有效值，不計較波形的負(fù)載，C省掉也無妨，功因，是Q1說了算的。

ID:1100060 · 發(fā)表于 2024-8-31 11:33

市電，是恒壓源，電網(wǎng)透過整流子跟電容連接，就只能在峰值時才有負(fù)荷 (近似短路)，
想要矯正電流波形，在過去，用電感輸入型的LC濾波是最佳選擇，但適合它的負(fù)載，必須是指定數(shù)值的純電阻，簡直不要太挑食了吧，
跟其他無源濾波比較，當(dāng)負(fù)載合適時，電網(wǎng)內(nèi)的電流是跟電動勢同步的，合乎功因改良的意愿，實(shí)乃LC濾波的不二之選，可惜，那扼流圈和「大水庫」的重量及體積，于今實(shí)在不合時宜，
替代LC濾波的辦法，就是把市電改性為恒流源，這樣做，平波電容的充電電流，就是依循正弦規(guī)律的，而APFC的操作，正好就有這此效果，而這恒流輸出，使得電網(wǎng)負(fù)荷被固定，功因就鎖定了，
三極管不像雙向可控硅那樣能吃交流電，開關(guān)電源的使用場景，絕大多數(shù)是直流，而那些負(fù)載需要的，同樣絕大多數(shù)是純直流，欲使輸出平直光滑，電容自然逃不掉，
電池給出的電，既平直又寧靜，在電池上串個大功率白熾燈或幾個二極管 (加個跟它們并聯(lián)的按鈕)，當(dāng)你每秒點(diǎn)擊那按鈕一百次，DC_output是不是也跟著每秒蹦噠一百次呢，工頻紋波不就這樣形成的嗎，可要知道，為了取得對功因的絕對掌控，APFC的Q1必須跟整流子直接耦合！

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