最好校正一下“功率因數(shù)”！

智能電表的部署正在全球范圍內(nèi)如火如荼地開展。通常，像你我這樣的消費者只支付為空調(diào)以及支持互聯(lián)網(wǎng)功能的大屏幕高清電視等所有家用電器供電所用的電量（kWh：千瓦時)。但事實上，對于所有不支持功率因數(shù)校正 (PFC)的設備來說，從插座消耗的電能要高得多，得用千伏安時 (kVAh) 來表示。而這之間的成本差異則由公用事業(yè)公司慷慨承擔了。

智能電表即可測量我們消耗的 kWh，也可測量公用事業(yè)公司最初產(chǎn)生及輸送的 kVAh。值得注意的是這些智能設備能夠顯示我們不好的消費習慣。我們最好盡快校正功率因數(shù)，以免電力公司醒悟過來決定向我們索取他們應得的那份利益。

免受公用事業(yè)公司“復仇”之苦的一個辦法是使用TI 全新功率因數(shù)校正控制器UCC28180。該產(chǎn)品在連續(xù)導通模式下工作，支持從幾百瓦到數(shù)千瓦的寬泛功率級，進而可用于廣泛的家庭及辦公電器設備，例如電視、空調(diào)、大面積照明、投影儀、工作站，以及工業(yè)／IT 基礎設施環(huán)境（包括用于過程自動化的電源、可編程邏輯控制器、網(wǎng)絡／電信領域的數(shù)據(jù)中心服務器以及蜂窩基站等）。

采用UCC28180實現(xiàn)功率因數(shù)校正主要分為“有源”PFC 控制和“無源”PFC 控制。

“有源”PFC 控制使用一個開關模式電源轉換器。“無源”PFC 控制只需將無源電氣組件（我們優(yōu)良的舊電感器與電容器）插入電氣設備前端。

盡管組件數(shù)量可能會增加，但通過從無源 PFC 控制轉為有源 PFC 控制，可顯著節(jié)省總體設備成本，縮小尺寸，并減輕重量。一個典型實例就是用于數(shù)千瓦商用空調(diào)機 (A/C)。在這種情況下，無源 PFC 電感器的尺寸和重量都非常大，制造商不得不將其固定在底座上，并將連接它的配線添加至驅動主壓縮機和電機的其余電子設備部分。采用具有高頻率開關的有源 PFC 方案，電感器的尺寸和重量便可縮小數(shù)倍，從而可降低電磁元件的成本。此外，從機械設計角度來看，還可將電感器直接安裝在主電子設備電路板上，以降低專用裝配成本。

UCC28180可在低至 18kHz 的低開關頻率下正常工作，有助于使用高效率大電流 IGBT 電源開關在數(shù)千瓦范圍內(nèi)實現(xiàn)比功率 MOSFET 更優(yōu)異的性能。

與此同時，隨著 SiC MOSFET 和 GaN HEMT 等全新電源器件的推出，UCC28180可支持高達 250kHz 的開關頻率，能夠幫助您兌現(xiàn)寬帶隙電源半導體的一貫承諾，為電源實現(xiàn) 50+W/in³和 98+% 的最佳峰值效率。

總諧波失真 (THD)如今已成為功率因數(shù)校正控制器應用中的必要性能參數(shù)。簡言之，該參數(shù)代表著由剩余諧波之和表示的部分基本 AC 輸入線路電流諧波 (47-63Hz)。測量基本諧波百分比，目的是將該參數(shù)保持在低至 5~10% 之間，尤其是在設備消耗大量電源的情況下，其可理解為達到銘牌額定功率值的 50% 至 100%。

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在由不間斷電源 (UPS) 供電的設備中，如果要在這種負載條件下維持更長的時間，可能需要將 THD 降低至銘牌功率額定值的 10-20%。這是由于 UPS 需要完成一項艱巨的任務，即在高 THD 負載下提供具有良好穩(wěn)壓的 AC 輸出。這種情況的典型實例是采用 UPS 的數(shù)據(jù)中心服務器電源，在夜間業(yè)務停止及辦公室關閉時，該服務器將會在這些輕負載條件下空閑數(shù)小時。

當前業(yè)界已推出各種模擬 PFC 控制器，在將強電流感應信號提供給設備時，就可獲得低 THD。然而，強電流感應信號（尤其在輕負載條件下）意味著使用大分流電阻器測量輸入 AC 電流，這樣做的缺陷是會消耗更多的電源 (I_RMS²R)。通過使用支持內(nèi)部微調(diào)高精度電流環(huán)路的UCC28180，您可實現(xiàn)低至 5% 的 THD，實現(xiàn)比目前業(yè)界器件所用分流電阻小 50% 的分流電阻，從而可實現(xiàn)真正的高性能功率因數(shù)校正轉換器。因此，最好使用UCC28180來校正功率因數(shù)！