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                  淺談產品FP值的要求

                  發布時間:2022.02.09 21:16 瀏覽次數:40
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                  PF值的要求,對光源照明類產品的要求是越來越嚴格,如額定功率2 W以上就有要求,但是我們不禁要問:光源照明真的要求這么嚴格的PF要求嗎?國家機構制定者每更新一次標準,產品制造商就需要不斷改良升級產品,以認真應對。但實際上我們分析電網以及用電負載的情況,可以得到一個有意思的結論。
                  因為工業用電的場合,作為動力的負載很多是感性負載,導致電流相位滯后于電壓相位而使得功率因數PF值低下,但很多時候一般會采用加入容性電抗器進行補償以提高功率因數FP值。而LED光源設備,如果不加PFC功率因數校正電路的話,一般PF值在0.5左右,交流市電經過整流橋變成直流后有大電解電容器進行濾波,電源呈現容性(當然對于一些單級FPC電路,也不存在大電解電容濾波),可以想象一下,如果感性負載場合采用低FP值的LED燈,那么LED燈存在的固有容性剛剛好可以和電路上的感性相互抵消使得整體電路的FP值得到提升,主要的原因是本身感性電路上電流波形相對滯后,當加入容性的LED燈,使得電壓波形也滯后,結果就使得電壓相位和電流相位又接近一致,達到最佳的效果,這是一種陰陽差錯的“互補”過程。
                  功率因數PF的兩個組成因子是位移因數和電流諧波THD;位移因數是一個矢量,所以感性和容性的低位移因數在一定程度上可以抵消,而電網中基本上是呈感性,所以容性負載設備的存在,一定程度上是能夠補償PF的。其實電流諧波THD也是一個矢量,不同頻次的諧波也在一定程度上會相互抵消掉。
                  除非所在電網只有同一種負載在工作,如電網此時的負載設備全部是低PF值的LED燈具產品或者是其它低功率因數的產品,這時才對電網質量有影響,不然的話,電網中的混合性負載設備可能會“意外”地抵消掉位移因數和諧波電流THD的負面影響。當然,如果在局部區域,如一所學?;蛘呤且粋€會議室,這種密集使用照明設備的場合,而又沒有其他感性負載時,這仍然會造成一定的問題,它沒有感性負載要綜合抵消,PF值得不到提升。
                  其實,高PF值的設備并不是都代表高質量和高可靠性,這是因為一些高PF值產品需要更加復雜的電路設計,使用更多的電子元器件,這樣可能會導致故障率提高、可靠性降低,產品的成本也變得高了,產品報廢時產生更多的電子廢棄物,從這點來說,與大家常知綠色環保概念有點矛盾。但大家可以釋然的是,因為電子工程師面對的是產品設計,仍然是以技術為導向,復雜的電路設計能夠有助于工程師了解更多的技術知識,然后再是系統層面的考慮。
                  前面所說的,均是在滿載情況下,以我們最常用的充電電源適配器為例,即使是90W的筆記本電源適配器,在峰值功率下的應用并不多,一般都會留有余量,是工作在額定功率的80%左右,在非滿載條件下工作,這樣的話,只在滿載情況下測試要求的PF和THD值變得沒有太多意義。再來看看光源類照明產品,目前LED燈具已經全面普及應用,智能照明也在蓬勃發展,節能這個主題變得更加容易實現,正因為如此,市場上開始出現了一種情況,即30%~100%寬負載和100~240V全電壓情況下要求PF和THD,這樣貌似真正完善了法規對于PF要求上的空白,但也會為電路設計提出了更大更復雜的挑戰。目前照明燈具行業,許多半導體IC芯片設計廠家開始在這方面提供了大量的解決思路。

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