現今 PC-POWER 有分主動式與被動式的PFC

midole

現今 PC-POWER  有分主動式與被動式的PFC ,那哪一種的PFC 迴路,對電解電容的壽命影響較大,也就是破壞電容壽命的程度或則都一樣沒差? 那請教一下智者,我如何用簡單的迴路或哪種電路來摩擬卡好

港都狼仔

被動PFC因為只是串上Choke的方式，一次側電容仍屬於商頻全波/倍壓整流，而主動PFC多採用Boost電路，其基本頻率為數十KHz，電壓也較商頻整流為高(380V DC)，對電解電容考驗較為嚴苛。

midole

狼大請教
可是被動式的元件其電感較多,其發熱量相對較大,對使用的電容相對不是也影響很大(在溫度上)
;主動式的頻率範圍較大,對電容耐紋波方面確實也很吃緊(耐紋波不足也是容易發熱),所以狼大認為耐紋波是重點嗎? 那二次測的穩定濾波的電容呢?

midole

狼大不好意思我註解一下 choke 和 boost  
choke:抗流圈.有阻止交流訊號通過的意思,屬於電感器的一種,可訂做或自行繞製.用於高頻稱為RFC(RADIO FREQUENCY CHOKE)可與電容組成DE-COUPING電路


昇壓(boost)電路由於將低壓轉為高壓, 因此輸入端電流較大, 而輸出電流則較小, 因此電容使用時通常是輸入端電容大而輸出端電容小, 又由於昇壓是由電感儲存能量疊上輸出能量才能提升電壓, 因此輸出端連波通常會較大, 一般RD會用較大的電容來減少連波, 但是必須注意一個原則, 昇壓電路由於切換MOSFET於導通週期會瞬間將輸入電壓透過電感對地短路, 因此為了不讓MOSFET有太大的電流, 在主PWM ic 通常會限制最大週期在80%以內, 因為切換初期輸出端電壓未建立時, PWM並沒有回授產生, 因此週期會最大.......
而即使PWM限制最大週期為80%, 但是若輸入電壓能量無法承受Mosfet導通瞬間的電流, 可能輸入端瞬間會被拉下來造成重新啟動, 因此電路設計還必須加裝Soft Start 電路來彌補, 當加了Soft Start 電路後, 輸出電壓上昇會變的較遲緩, 此時過大的輸出電容將造成輸出電壓遲緩程度更嚴重, 相對也造成切換電路對輸入猛抽電流而造成輸入下降, 此時就必須再增加輸入電容來補電壓不足


Soft-Start Current 是所謂"緩開機電流"或稱"緩啟動電流", 功率裝置元件的動作, 在電壓加入初期會產生很大的電流, 加上對負載的瞬間輸出, 會造成所謂"峰值電流"(Peak current)產生, 此時若在熱啟動(Hot start)時, 可能會因為元件的耐受度降低而造成損壞, 因此在這類的裝置, 通常會加裝抑制峰值電流產生的迴路, 這種迴路我們稱為Soft-Start circuit.....
Soft-Start circuit 加於電路中有優點也有缺點, 優點是啟動的瞬間電流變小了, 缺點是會讓具有推動迴路的輸出裝置其輸出信號變遲緩, 上升斜率變慢


ps:資料為網路搜尋取得,版權歸原著作所有,有得失請知會

港都狼仔

原帖由 midole 於 2010-5-4 08:59 PM 發表 http://bbs.pigoo.com/images/common/back.gif
可是被動式的元件其電感較多,其發熱量相對較大,對使用的電容相對不是也影響很大(在溫度上)
;主動式的頻率範圍較大,對電容耐紋波方面確實也很吃緊(耐紋波不足也是容易發熱),所以耐紋波是重點嗎? 那二次測的穩定濾波的電容呢?

被動PFC的Choke(扼流圈)串聯上去後，因為電感隔交通直的特性，會在輸入端造成輸入阻抗，抑制尖峰電流，達到降低VA(伏安)提升PF(PF約等於VA/W)，扼流圈大多固定在金屬殼上，熱量會導至外殼上。
不過大多的被動PFC在115V下無作用，需到230V才會串上電路。

主動式因為Boost電路中，電感與電容均作為儲能元件，交換過程中在Dead zone(死區)內是由電容釋放能量，輸入斷電時也是由電容提供hold-up time，ripple current與ESR都較傳統整流電路用的濾波電容要求更高。

二次側輸出端電容由於承受更大的輸出電流以及更高的充放電頻率(與功率級交換頻率成正比)，加上環境溫度也高，該區使用的電容除了更要求ripple current及ESR外，對於耐用性更是一大考驗。

midole

扼流圈大多固定在金屬殼上，熱量會導至外殼上====-而它的旁邊,就是電容會產生熱效應,其實這點常常造成爭議
不過大多的被動PFC在115V下無作用，需到230V才會串上電路====這就是常發生 一樣的電路設計,卻兩地不同的壽命結果,案例統計幾乎是如此,所以有時認為,為什麼不統一共用,或依區專用也比較省

在耐紋波上也是很頭疼的,紋破測試儀的壽命,跟實際廠家燒機上有時也差異很大 ,有時也真難斷定誰的錯,狼大認為要用何種模式下測試比較合理

二次側最怕就是充放電過程不定干擾因素,這常造成兩方造商無法判定突爆

港都狼仔

電容個人對原廠數據大多持保留看法，尤其是壽命，較傾向在實際使用以及維修時收集案例，維修或使用時盡量避開地雷產品。
被動PFC有看過115V與230V都有作用的產品，但在115V下choke發熱較嚴重，所以這類產品也在低瓦數上居多，後來APFC流行後PPFC就少見到了。

midole

其實電容的數據在ripple current ' esr ' life 'lc  這四方面是比較有爭議的,廠家公佈的數據,一般跟他們實驗的結果差異性不大,可是呢! 跟理論公式計算又有大差異,這時要選擇哪一種,說真的也不知道,甚至重新再做兩三次實驗,又跟理論相近了,所以大多依理論公式計算,但好笑的來了,比較數十家的公式(歐美日韓台陸),發現也不一樣,但參數因素是基本都有的,那誰是正確的公式? 別問我,我也不知道,可是我知道在實驗過程的道具絕對不一樣,方法也不一樣,跟標準局的做法也不盡相同,感覺標準局是落伍的(因為標準局做的數據比廠家好太多了):sam21  ;至於狼大認為較傾向在實際使用以及維修時收集案例,可能是依產品類別而論,但一般還是會依電容的理論公式去推,畢竟每日產出的電容數千億顆,不過還是最怕死整遍的:sam01

antlu

可否請兩位大哥幫助普羅大眾(不了解PFC為何物的初學者)貼一些相關的電路,並解釋,這樣就很感恩了..Orz.....

港都狼仔

可以去找一些PFC控制器的資料手冊，內有範例電路以及演算公式

逃兵

回復 1# midole


    米兄。可以介紹一下電容的加速實驗怎麼做的嗎？
以藥學上來做是以加溫後的曲線去倒算出常溫下的儲存時間。
那電容呢？

midole

回復 11# 逃兵
鋁電解電容器一般性也是用增溫來加速壽命實驗,但這實際增溫多少與理論公式的差異性,有的規格系列還是有差很大

逃兵

回復 12# midole


    那就是它的統計沒做好了。
因為有些反應只要大於1次反應就分不出是2次還是3次了。
要用不同的模型去測試才知道了。

midole

回復 13# 逃兵
你說統計有問題,有點不解 , 壽命實驗計算就活的進去,死的出來算一次(也只有一次),時間就進去跟出來的相減(小學生也會的) 單位: 小時
舉例: 同規格 每個烘箱 放 30顆  加電壓  每日觀察一次
a 烘箱  105度(正常實驗溫度)  1/1 放入-----5/1 NG
b 烘箱  115度(增加10度)       1/1 放入-----4/12 NG
c 烘箱  125度(增加20度)        1/1 放入-----3/20 NG
d 烘箱  135度(增加30度)        1/1 放入-----2/7 NG

逃兵

回復 14# midole


    耶。是喔。你們是這樣做的喔。。。。。。。hahahaaaaa
這個你要請雷大出來講解了。我離化學有一大段時間了。
我只能大約這樣說。
當溫度上昇反應速率會加倍。而這個"通則"每個反應都有些不同。
所以要先找出你的溫度對反應速率之間的曲線。而這個要用到統計回歸。

而當你找到各溫度的結果，你可以"倒"算回在常溫，或是在某個"固定"溫度下，它能"活"多久。
這才叫加速實驗。

不然你做這樣的實驗有什麼用？
你這樣的次X時間就沒意義了呀。。。。。。。。至少在我學過的加速性實驗不是這樣去處理數據的。

嗯........這麼看來。這個又可以寫一篇論文了。
說不定可以跟經濟部請個補助來做這個軟體喔。您要不要提供些數據來驗證？

midole

回復 15# 逃兵
sorry! 老人家頭腦不清楚會錯意,你要的可能是在"恆溫濕機裡做的壽命實驗" ,而我說的是在"烘箱溫度壽命實驗",另外有一種 "冷熱衝擊壽命實驗"   

在恆溫濕機的實驗,會在電容頂部打一個小洞,再放入感溫線,再用黑膠封起來,然後所有感溫線,接到記錄器(有300ch喔),記錄器接電腦