主動PFC電源越重越好 主動PFC電源會更省電嗎？

本文主要是關(guān)于主動PFC電源的相關(guān)介紹，并著重對主動PFC電源的省電進行了詳盡的闡述。

PFC

PFC的英文全稱為“Power Factor Correction”，意思是“功率因數(shù)校正”，功率因數(shù)指的是有效功率與總耗電量（視在功率）之間的關(guān)系，也就是有效功率除以總耗電量（視在功率）的比值。 基本上功率因數(shù)可以衡量電力被有效利用的程度，當功率因數(shù)值越大，代表其電力利用率越高。功率因數(shù)是用來衡量用電設(shè)備用電效率的參數(shù)，低功率因數(shù)代表低電力效能。為了提高用電設(shè)備功率因數(shù)的技術(shù)就稱為功率因數(shù)校正。

計算機開關(guān)電源是一種電容輸入型電路，其電流和電壓之間的相位差會造成交換功率的損失，此時便需要PFC電路提高功率因數(shù)。目前的PFC有兩種，一種為被動式PFC（也稱無源PFC）和主動式PFC（也稱有源式PFC）。

被動式PFC

被動式PFC一般分“電感補償式”和“填谷電路式（Valley Fill Circuit）”

“電感補償式”是使交流輸入的基波電流與電壓之間相位差減小來提高功率因數(shù)，“電感補償式”包括靜音式和非靜音式?！半姼醒a償式”的功率因數(shù)只能達到0.7～0.8，它一般在高壓濾波電容附近。

“填谷電路式”屬于一種新型無源功率因數(shù)校正電路，其特點是利用整流橋后面的填谷電路來大幅度增加整流管的導通角，通過填平谷點，使輸入電流從尖峰脈沖變?yōu)榻咏谡也ǖ牟ㄐ危瑢⒐β室驍?shù)提高到0.9左右，顯著降低總諧波失真。與傳統(tǒng)的電感式無源功率因數(shù)校正電路相比，其優(yōu)點是電路簡單，功率因數(shù)補償效果顯著，并且在輸入電路中不需要使用體積大重量沉的大電感器。

主動式PFC

而主動式PFC則由電感電容及電子元器件組成，體積小、通過專用IC去調(diào)整電流的波形，對電流電壓間的相位差進行補償。主動式PFC可以達到較高的功率因數(shù)──通?？蛇_98%以上，但成本也相對較高。此外，主動式PFC還可用作輔助電源，因此在使用主動式PFC電路中，往往不需要待機變壓器，而且主動式PFC輸出直流電壓的紋波很小，這種電源不必采用很大容量的濾波電容。

PFC電源的選擇

PFC是功率因數(shù)校正的縮寫，它主要被用來表示電能得有效利用率。PFC的數(shù)值越大，就說明其對電能的利用率越高。目前，只要是市面上通過了我國安規(guī)認證的的電源，都必須安裝PFC電路。也就是說，如果想要將產(chǎn)品推向市場，那么就必須熟悉PFC電路的設(shè)計。本篇文章就將為大家介紹如何選擇合適的PFC。

通常，在電源設(shè)計當中，PFC電路都會被安裝在第二層濾波之后于全橋整流電路之前。PFC有能夠被細分為兩種，一種是無源PFC，也就是常說的被動式PFC，一種是有源PFC，即主動式PFC。

被動式PFC采用的是電感補償方法使交流輸入的基波電流，也就是交流電與電壓之間相位差減小來提高功率因數(shù)，被動式PFC又分靜音式被動PFC和非靜音式被動PFC。被動式PFC的功率因數(shù)只能達到0.7~0.8，它一般在高壓濾波電容附近。

主動式PFC則是由電感電容及電子元器件兩部分所組成，它體積較小、需要通過專用的IC去調(diào)整電流的波形，對電流和電壓之間的相位差進行補償。相對于被動式PFC來說，主動式PFC可以達到較高的功率因數(shù)通?？蛇_98%以上，但它的成本就被動式PFC來說也相對較高。此外，主動式PFC還可用作輔助電源，所以在使用主動式PFC的電路當中，往往不需要待機變壓器，而且主動式PFC輸出直流電壓的紋波很小，這種電源不必采用很大容量的濾波電容。

這里有一個有趣的現(xiàn)象，很多人在在購買電源時，都喜歡購買帶有主動式PFC的電源。雖然在使用上主動式PFC具有一定的優(yōu)點，但是還是要看情況而言。

主動PFC和被動PFC的優(yōu)勢

PFC的誕生是因為傳統(tǒng)的二極管整流電路會對電網(wǎng)形成干擾，并且攻略也會降低浪費電網(wǎng)的容量。為了解決這個問題，引入了PFC.簡單說被動PFC是一個工頻電感器，利用電感中電流不能突變的原理，可以大幅降低電網(wǎng)干擾，同時提升功率因數(shù)。

被動PFC的優(yōu)勢是：電路簡單，成本低，電磁干擾小。

主動PFC的優(yōu)勢是：電壓適應范圍寬，功率因數(shù)高。功率因數(shù)和轉(zhuǎn)換效率是兩個不同的指標。功率因數(shù)是電路的參數(shù)，交流電路中的一個指標，和線路損耗有一定的關(guān)系。功率因數(shù)的范圍是 0 1.0，1.0是最理想的，0在實際電路中其實不存在。供電局對這個指標比較重視，對于一般家用沒有實際意義。轉(zhuǎn)換效率是關(guān)于能量轉(zhuǎn)換的，直接決定電源的損耗大小。轉(zhuǎn)換效率的范圍是 0% 100%，100%是理想的狀態(tài)，0%是最差勁的極端。這才是我們應該關(guān)心的，轉(zhuǎn)換效率越低，電源損耗越大，浪費的電越多。功率因數(shù)不影響電表走字，0.1和1.0都是一樣的走法。轉(zhuǎn)換效率要影響電表走字，轉(zhuǎn)換效率越低，損耗的電能越多，電表也會多走些。高功率因數(shù)，是在給供電局省錢。

高轉(zhuǎn)換效率，是在給自己省錢。

主動PFC和電源轉(zhuǎn)換效率并沒有必然聯(lián)系就目前市面上的產(chǎn)品來看，大部分高轉(zhuǎn)換效率的電源都是主動PFC的，也同時擁有很高的功率因數(shù)。

這有很大一部分是市場造成的：

由于低端產(chǎn)品對成本的要求過于嚴格，所以幾乎不可能使用主動PFC設(shè)計。而購買這種商品的人同樣不會關(guān)心功率因數(shù)及轉(zhuǎn)換效率究竟如何。因此低端電源普遍采用了傳統(tǒng)的電路設(shè)計，效率低，功率因數(shù)也低。高端電源主要針對電腦玩家和專業(yè)場合設(shè)計，功率普遍很大，成本可以放寬，本身賣得也很貴。被動PFC在功率超過400W以后，損耗變大，效率變低，體積太大，重量也大。

主動PFC在400W功率以上效率有優(yōu)勢，雖然價格貴，但是高端用戶不會在乎這一點價格。高端電源通常都不會沿用傳統(tǒng)的電路設(shè)計，而是廠家精心研發(fā)的先進電路，效率自然提高很多。最終的結(jié)果就是：高端電源幾乎全都是主動PFC，功率因數(shù)很高，效率也很高。

實際上，主動PFC在低功率時，自身損耗大于被動PFC.畢竟它是一個復雜的電路，工作起來要消耗電能；而被動PFC就是一個電感。不過很少有人讓高端電源工作的低負載下，這個問題也就不明顯了。

主動PFC還有一個最麻煩的缺點：電磁干擾大

為了搞定電磁干擾，EMI濾波電路要加強，電路更加復雜。有些電源在待機時發(fā)出高頻噪音，也是因為主動PFC。

總結(jié)：

高端電源（400W或更高），首選主動PFC，在大功率的場合，主動PFC優(yōu)勢明顯，高端產(chǎn)品成本上不受限制，電路設(shè)計優(yōu)秀，完全可以彌補主動PFC的缺點。高效率高性能的產(chǎn)品誰都喜歡。

低端電源（350W或更低），根據(jù)自己的需求選擇，不必苛求主動PFC，在成本受限的情況下，主動PFC的缺點開始暴露，電磁干擾，高頻噪音。在300W這個等級，主動PFC已經(jīng)完全沒有優(yōu)勢了。在給大家舉幾個例子：

用幾臺電腦分別使用額定400W、450W、500W的電源。

首先說額定400W的電源，主動PFC，兩級EMI濾波，電路設(shè)計比較前衛(wèi)，轉(zhuǎn)換效率很高，自身發(fā)熱小，因為開關(guān)頻率很高，超過了人能聽見的范圍，聽不到高頻噪音。

400W;主動PFC;三級EMI濾波；傳統(tǒng)的主動PFC設(shè)計，轉(zhuǎn)換效率不高，自身發(fā)熱一般；開關(guān)頻率不算高，有明顯的高頻噪音。

450W;主動PFC;三級EMI濾波；傳統(tǒng)的主動PFC設(shè)計，轉(zhuǎn)換效率偏低，自身發(fā)熱大，開關(guān)頻率應該比較高，沒有明顯的高頻噪音。

500W;被動PFC;兩級EMI濾波；傳統(tǒng)的被動PFC設(shè)計，轉(zhuǎn)換效率糟糕，發(fā)熱巨大。沒有任何高頻噪音，不過風扇的噪音很大。

400W這個電源，也都是名廠產(chǎn)品。主動PFC效率明顯占優(yōu)，不過在EMI濾波器方面，主動PFC卻更為實用。在選電源的時候，很消費者都還很糾結(jié)該選擇被

主動PFC電源會更省電嗎？

電源的PFC電路最大作用就是提升電源的功率因素，進而提高電力利用率，主動PFC 》98%功率因素，明顯要比被動PFC 60~75%要高得多，主動式PFC方案無疑對電能的利用率更高，更為省電。通過以上的測試，這一說法也獲得了證實。那么主動PFC是否就是一個能為用戶節(jié)省電費的完美方案呢？其實并不盡然。

主動PFC節(jié)能但不一定省錢

我們需要知道的是功率因素所產(chǎn)生損耗是由電力部門來承擔的，而我們?nèi)粘Ｊ褂玫碾姳硎歉緹o法計算電能從電網(wǎng)至電源之間的損耗，所以這些電能損耗并不需要用戶自己掏腰包；也就是說：在相同的前提下，無論是主動式PFC還是被動PFC的電源，在輸入同樣功率電能的時候，用戶所繳納的用電費用是完全相同的；不同的是主動式PFC能為電網(wǎng)節(jié)省更多電能。當然，任何電能都是地球的、大家的資源，無論是否省自己錢包的錢，節(jié)約能源都是我們應該盡力去實現(xiàn)的義務和責任。

真心省電費的80PLUS電源必采用主動PFC

那為什么上面的測試結(jié)果中主動PFC的電源更省電呢？其實很大一部分原因是由于大多數(shù)的被動PFC電源都屬于低端產(chǎn)品，采用的是老舊的半橋拓撲和廉價的二極管元件，轉(zhuǎn)換率只有75%左右。而主動式PFC的產(chǎn)品大多都配搭更為先進的雙管正激電路和優(yōu)質(zhì)元件，轉(zhuǎn)換率自然比被動PFC電源要高，從而更省電達到節(jié)省用戶電費的效果。而本次測試價格越高的產(chǎn)品效能越強、表現(xiàn)越好的結(jié)果中，也從側(cè)面證實了這個結(jié)論。

如今80PLUS認證已經(jīng)被大家所熟悉，這個認證標準規(guī)定了電源在滿載時功率因數(shù)不低于0.9，這就限制了功率因素較低的被動式PFC電源無法跨越80PLUS的門檻，讓不少人產(chǎn)生了電源節(jié)能是因為使用了主動式PFC電路的錯覺。而近年來，有源箝位、相移全橋、LLC等多種高效結(jié)構(gòu)正在逐漸普及，轉(zhuǎn)換率達到90%以上已經(jīng)不再困難，正是由于這些先進高效的拓撲多與主動式PFC電路配搭的關(guān)系，造成了主動式PFC電源比大部分被動式PFC電源要省電的“現(xiàn)實”情況。

如今主動式PFC電源已經(jīng)成為了消費者的首選，特別是在主流市場上，它能帶給用戶更優(yōu)秀的輸出質(zhì)量和更高效的轉(zhuǎn)換效率，這些都是老舊的被動PFC電源所不能相比的。但如果你的配置功耗較低，平時也比較少使用電腦，那么并不必強求主動式PFC的電源，因為在目前來看主動式PFC電源在低瓦數(shù)的級別上并沒有優(yōu)勢，反而價格更高。但相信在不久的將來，主動式PFC配搭高效結(jié)構(gòu)的電源將會逐步平民化，在成本降低的同時主動式PFC的弊端也會得到解決，主動式PFC搭配更先進高效的方案將會成為未來市場的趨勢。

最后，由于近幾年來各種硬件的功耗越來越大，不少消費者都對電源的重要性有了更加深刻的了解，大家在裝機時已經(jīng)不再只關(guān)注CPU、顯卡等的主要硬件有多么強大，還會細心去選擇一款品質(zhì)更優(yōu)效率更高的電源產(chǎn)品。本次評測我們對比了主動式PFC電源和被動式PFC電源的功耗高低，通過評測的結(jié)果去探討了兩種PFC電源的購買價值和未來趨勢，希望通過這個評測能讓廣大消費者對主動式PFC和被動式PFC電源有著更深入的了解。

結(jié)語

關(guān)于主動PFC電源的相關(guān)介紹就到這了，如有不足之處歡迎指正。

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