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【PConline 杂谈】小电源、大知识，不知不觉《电源你不知道的事》系列已经来到了第十期。作为PC系统的大心脏，原来电源就如心脏一样看似功能简单但是里面却隐含不少学问。前面几期我们介绍了电源的构成、成本、用料等方方面面，今天我们继续谈电源的结构，那就是PFC。虽然PFC我们可以轻易从百科文章中知道原理，而这次，我们用不同的角度来谈谈PFC。
PFC是什么？ 什么是PFC，全称是Power Factor Correction，翻译过来是“功率因数校正”的意思。什么？这六个字太深奥？小编也这么认为，所以还是用通俗的角度来解释下吧。
什么是功率因数？是用来衡量用电设备（包括：广义的用电设备，如：电网的变压器、传输线路，等等）的用电效率的数据。 功率因数的定义公式：功率因数＝有功功率（true power）/视在功率（apparent power）。有功功率，是设备消耗了的，转换为其他能量的功率。视在功率，就使我们常说的功率容量。1减去功率因数就是无效功率（recative power）系数。
虽然上面一段话与我们使用的电源无关，但是作为用电设备范畴，它依然在电源规格中占有很重要位置。这样以来，大家就很好理解了：当功率因数值越大，代表其电力利用率越高。 当我们了解了功率因素后，那么功率因数校正（PFC）的定义就很好理解了：为了提高用电设备功率因数的技术就称为功率因数校正。 我们为什么需要PFC？
我们知道，电源是一种电容输入型电路。由于交流电的电流最大值和电压最大值并不是在同一个时刻出现，所以在这样的情况下，电流和电压之间会出现相位差，会造成交换功率的损失。于是，功率计算公式“电流*电压”的乘积并不等于电流做功的功率。并且，会出现实际功率低于功率容量的情况。
这种损失如何去避免呢？此时便需要PFC电路提高功率因数以减少交换功率的损失。我们所说的PFC一般指的是PFC电路，它起到的作用就是减少交换功率的损失。 不过，这里也需要注意，“功率因数”并不就等于“转换效率”。现在有些商家将主动式0.99的功率因数解释为能得到99%的电源转换效率，这很显然这是不对的，因为功率因数是指所有有功功率，有功功率不仅包括电力还包括热量。而电源转换效率是只针对供电方面的，量不包括在内。
虽然两个都是描述省电的概念，但对于个人而言两个概念的意义是不一样的。形象地说，PFC“功率因数”高是为国家省钱，因为可以少浪费供电，避免浪费电，但电转热是不能避免的；而“转换效率”高是为用户省钱，供电量低，不包括其他概念。 主动PFC与被动PFC 目前的PFC有两种，一种为被动式PFC（也称无源PFC）和主动式PFC（也称有源式PFC）。
主动式PFC主要由高频电感、开关管、电容以及控制IC等元件构成，可简单的归纳为升压型开关电源电路，这种电路的特点是构造复杂，但优点很多：功率因数高达0.99、低损耗和高可靠、输入电压可以从90V到270V(宽幅输入)等，由于输出DC电压纹波很小，因此采用主动式PFC的电源不需要采用很大容量的滤波电容。
被动式PFC通常为一块体积较大的电感，其内部由多块硅钢片外部缠绕铜线而组成，它的原理是采用电感补偿方法通过使交流输入的基波电流与电压之间相位差减小来提高功率因数，被动式PFC的功率因数不是很高，只能达到0.7~0.8，因此其效率也比较低，发热量也比较大。被动式PFC也并非一无是处，其结构简单，成本也比较低，稳定性上表现好，比较适合中低端电源。 PConline 总结
如今，PFC已经成为了电源的标配结构。虽然主动PFC以及被动PFC地位上有很大的差距，但是它们本质上没有对与错。主动式PFC设计复杂、性能更好、成本较高；被动PFC设计简单、故障率低、价格便宜。各取所需，互为补充的关系，就看你的消费成本了。如今在京东上看，一般采用被动式PFC设计的电源基本只出现在200元以内的价格区间内，而200元以上基本全部都采用主动式PFC，由此可见，主动式PFC是今后电源发展的必然趋势。 往期回顾： 电源你不知道的事(9):80PLUS有多重要? 电源你不知道的事(8):各路输出负责哪里？ 电源你不知道的事(7):简述电源工作原理 电源你不知道的事(6):贵价电源怎样炼成? |
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2016-03-31 00:15
出处：PConline原创
责任编辑：lianghaoxing
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