高效直流電機(jī)的應(yīng)用控制技術(shù)

高效直流無(wú)刷電機(jī)控制技術(shù)簡(jiǎn)介

家電智能與節(jié)能技術(shù)研究所變頻技術(shù)研究室2009-06目錄1.直流無(wú)刷永磁電機(jī)的根本知識(shí)2.電機(jī)控制技術(shù)的開(kāi)展3.永磁直流無(wú)刷電機(jī)控制技術(shù)4.變頻技術(shù)應(yīng)用5.空調(diào)市場(chǎng)狀況6.鳴謝直流變頻控制技術(shù)簡(jiǎn)介1.1常規(guī)直流電機(jī)的原理

1.直流無(wú)刷永磁電機(jī)的根本知識(shí)1.2直流無(wú)刷永磁電機(jī)的原理

1.直流無(wú)刷永磁電機(jī)的根本知識(shí)1.3直流無(wú)刷永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子永磁體嵌入的形式

1.直流無(wú)刷永磁電機(jī)的根本知識(shí)1.3直流無(wú)刷永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子永磁體嵌入的形式

1.直流無(wú)刷永磁電機(jī)的根本知識(shí)1.3定子的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)

定子三相繞組通入三相交流電(星形聯(lián)接)AXBYCZo1.直流無(wú)刷永磁電機(jī)的根本知識(shí)

tAXYCBZAXYCBZAXYCBZ

1.3三相電流合成磁

場(chǎng)的分布情況合成磁場(chǎng)方向向下合成磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)60°合成磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)90°600o1.直流無(wú)刷永磁電機(jī)的根本知識(shí)工頻：旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速取決于磁場(chǎng)的極對(duì)數(shù)p=1時(shí)0

toAXYCBZAXYCBZAXYCBZ1.直流無(wú)刷永磁電機(jī)的根本知識(shí)1.直流無(wú)刷永磁電機(jī)的根本知識(shí)1.3電機(jī)磁場(chǎng)參考系

2.1交流電機(jī)的控制技術(shù)控制技術(shù)開(kāi)展的三個(gè)階段2.2直流電機(jī)及控制技術(shù)2.電機(jī)控制技術(shù)的開(kāi)展2.1.1第一階段： 二十世紀(jì)八十年代初日本學(xué)者提出了根本磁通軌跡的電壓空間矢量〔或稱磁通軌跡法〕。該方法以三相波形的整體生成效果為前提，以逼近電機(jī)氣隙的理想圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)軌跡為目的，一次生成二相調(diào)制波形。這種方法被稱為電壓空間矢量控制。2.電機(jī)控制技術(shù)的開(kāi)展2.1.1第一階段：電壓空間矢量2.電機(jī)控制技術(shù)的開(kāi)展2.1.1第一階段的延續(xù)開(kāi)展： 引入頻率補(bǔ)償控制，以消除速度控制的穩(wěn)態(tài)誤差2.電機(jī)控制技術(shù)的開(kāi)展2.1.1第一階段的延續(xù)開(kāi)展： 基于電機(jī)的穩(wěn)態(tài)模型，用直流電流信號(hào)重建相電流，由此估算出磁鏈幅值，并通過(guò)反響控制來(lái)消除低速時(shí)定子電阻對(duì)性能影響。2.電機(jī)控制技術(shù)的開(kāi)展2.1.1第一階段的延續(xù)開(kāi)展： 將輸出電壓、電流進(jìn)行閉環(huán)控制，以提高動(dòng)態(tài)負(fù)載下的電壓控制精度和穩(wěn)定度，同時(shí)也一定程度上求得電流波形的改善。這種控制方法的另一個(gè)好處是對(duì)再生引起的過(guò)電壓、過(guò)電流抑制較為明顯，從而可以實(shí)現(xiàn)快速的加減速。2.電機(jī)控制技術(shù)的開(kāi)展2.1.2第二階段： 矢量控制，也稱磁場(chǎng)定向控制。它是七十年代初由西德F.Blasschke等人首先提出，以直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)比較的方法分析闡述了這一原理，由此開(kāi)創(chuàng)了交流電動(dòng)機(jī)等效直流電動(dòng)機(jī)控制的先河。它使人們看到交流電動(dòng)機(jī)盡管控制復(fù)雜，但同樣可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩、磁場(chǎng)獨(dú)立控制的內(nèi)在本質(zhì)。2.電機(jī)控制技術(shù)的開(kāi)展2.1.2矢量控制原理

將異步電動(dòng)機(jī)在三相坐標(biāo)系下的定子交流電流Ia、Ib、Ic通過(guò)三相—二相變換，等效成兩相靜止坐標(biāo)系下的交流電流Ia1、Ib1，再通過(guò)按定子磁場(chǎng)定向旋轉(zhuǎn)變換，等效成同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的直流電流Im1、It1。其中Im1相當(dāng)于直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流；It1相當(dāng)于與轉(zhuǎn)矩成正比的電樞電流。然后模仿直流電動(dòng)機(jī)的控制方法，求得直流電動(dòng)機(jī)的控制量，經(jīng)過(guò)相應(yīng)的坐標(biāo)反變換，實(shí)現(xiàn)對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的控制。矢量控制方法的提出具有劃時(shí)代的意義。2.電機(jī)控制技術(shù)的開(kāi)展2.1.2矢量控制原理克拉克變換〔CLARKE〕：

帕克(PARK)變換：2.電機(jī)控制技術(shù)的開(kāi)展2.電機(jī)控制技術(shù)的開(kāi)展2.1.2第二階段：矢量控制系統(tǒng)框圖

2.電機(jī)控制技術(shù)的開(kāi)展2.1.2第二階段：矢量控制系統(tǒng)框圖

2.1.2矢量控制的難點(diǎn) 由于轉(zhuǎn)子磁鏈難以準(zhǔn)確觀測(cè)，系統(tǒng)特性受電動(dòng)機(jī)參數(shù)的影響較大，且在等效直流電動(dòng)機(jī)控制過(guò)程中所用矢量旋轉(zhuǎn)變換較復(fù)雜，使得實(shí)際的控制效果難以到達(dá)理想分析的結(jié)果,這是矢量控制技術(shù)在實(shí)踐上的缺乏。2.電機(jī)控制技術(shù)的開(kāi)展2.1.2矢量控制的關(guān)鍵點(diǎn)必須直接或間接地得到轉(zhuǎn)子磁鏈在空間上的位置才能實(shí)現(xiàn)定子電流解耦控制，在這種矢量控制系統(tǒng)中需要配留轉(zhuǎn)子位置或速度傳感器，這顯然給許多應(yīng)用場(chǎng)合帶來(lái)不便，近年開(kāi)展出無(wú)傳感器算法，為矢量控制擴(kuò)展了應(yīng)用范圍。高速DSP運(yùn)算的能力。2.電機(jī)控制技術(shù)的開(kāi)展2.1.3第三階段： 1985年德國(guó)魯爾大學(xué)Depenbrock教授首先提出直接轉(zhuǎn)矩控制理論〔DirectTorqueControl簡(jiǎn)稱DTC〕。2.電機(jī)控制技術(shù)的開(kāi)展直接轉(zhuǎn)矩控制原理 直接轉(zhuǎn)矩控制與矢量控制不同，它不是通過(guò)控制電流、磁鏈等量來(lái)間接控制轉(zhuǎn)矩，而是把轉(zhuǎn)矩直接作為被控量來(lái)控制。2.電機(jī)控制技術(shù)的開(kāi)展直接轉(zhuǎn)矩控制的優(yōu)越性： 轉(zhuǎn)矩控制是控制定子磁鏈，在本質(zhì)上并不需要轉(zhuǎn)速信息，控制上對(duì)除定子電阻外的所有電機(jī)參數(shù)變化魯棒性良好；所引入的定子磁鏈觀測(cè)器能很容易估算出同步速度信息。因而能方便地實(shí)現(xiàn)無(wú)速度傳感器化。2.電機(jī)控制技術(shù)的開(kāi)展直接轉(zhuǎn)矩控制算法 依賴于精確的電機(jī)數(shù)學(xué)模型和對(duì)電機(jī)參數(shù)的自動(dòng)識(shí)別〔ID)，通過(guò)ID運(yùn)行，自動(dòng)確立電機(jī)實(shí)際的定子阻抗互感、飽和因素、電動(dòng)機(jī)慣量等重要參數(shù)，然后根據(jù)精確的電動(dòng)機(jī)模型估算出電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)矩、定子磁鏈和轉(zhuǎn)子速度，并由磁鏈和轉(zhuǎn)矩的Band－Band控制產(chǎn)生PWM信號(hào)對(duì)逆變器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)進(jìn)行控制。2.電機(jī)控制技術(shù)的開(kāi)展直接轉(zhuǎn)矩控制算法

2.電機(jī)控制技術(shù)的開(kāi)展直接轉(zhuǎn)矩控制算法

2.電機(jī)控制技術(shù)的開(kāi)展對(duì)于永磁直流無(wú)刷電機(jī)來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)子磁通的位置與轉(zhuǎn)子機(jī)械位置相同，通過(guò)檢測(cè)和估計(jì)轉(zhuǎn)子實(shí)際位置就可以得到轉(zhuǎn)子磁通位置?？梢?jiàn)，PMSM矢量變換控制的實(shí)質(zhì)就是對(duì)定子電流空間矢量的控制。將該定子電流在坐標(biāo)上分解成互相垂直，彼此獨(dú)立的矢量id〔勵(lì)磁電流分量〕和iq〔轉(zhuǎn)矩電流分量〕。當(dāng)永磁體轉(zhuǎn)子確定之后，電機(jī)的轉(zhuǎn)矩就可以通過(guò)id和iq來(lái)調(diào)節(jié)，這就變得和普通的直流有刷電機(jī)一樣易于控制了。但由于該算法涉及到坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和逆變換、PI調(diào)解、轉(zhuǎn)速和位置估計(jì)以及SVPWM等諸多模塊，軟件設(shè)計(jì)上有較大的難度，對(duì)微處理器件、開(kāi)發(fā)人員及開(kāi)發(fā)周期都要求較高。2.電機(jī)控制技術(shù)的開(kāi)展2.2直流無(wú)刷電機(jī)及控制技術(shù)永磁直流電機(jī)交流感應(yīng)電機(jī)2.2永磁直流無(wú)刷電機(jī)2.電機(jī)控制技術(shù)的開(kāi)展由于電機(jī)的效率的提高，因此，采用永磁直流無(wú)刷電機(jī)替代常規(guī)電機(jī)，必將帶來(lái)節(jié)能20%以上的節(jié)能、減排效果，為器具能效的提高，起到直接的作用。2.2.1永磁直流無(wú)刷電機(jī)的效率2.電機(jī)控制技術(shù)的開(kāi)展 鐵氧體 分布卷永磁直流電機(jī) 稀土類〔壓縮機(jī)〕 鐵氧體 集中卷 稀土類2.電機(jī)控制技術(shù)的開(kāi)展2.2.2采用永磁直流無(wú)刷電機(jī)的直流變頻壓縮機(jī)集中卷分布卷2.2.2采用永磁直流無(wú)刷電機(jī)的直流變頻壓縮機(jī)

１０７分布卷集中卷轉(zhuǎn)速(s-1)綜合效率〔％〕綜合效率比較分布卷集中卷１３２◆線圈阻抗小◆用線少，重量輕◆高度降低◆效率更高◆結(jié)構(gòu)緊湊◆低本錢2.2.2采用永磁直流無(wú)刷電機(jī)的直流變頻壓縮機(jī)國(guó)家大力推廣采用稀土元素的永磁直流無(wú)刷電機(jī)，成立了國(guó)家實(shí)驗(yàn)室與示范工廠。日本采用高效直流無(wú)刷電機(jī)的直流變頻空調(diào)占了日本空調(diào)產(chǎn)量的95%。家用電器的能效水平的要求，促進(jìn)了電機(jī)型家用電器采用直流無(wú)刷電機(jī)的需求。2.3永磁直流無(wú)刷電機(jī)國(guó)內(nèi)外開(kāi)展趨勢(shì)3.1120度驅(qū)動(dòng)BLDC特點(diǎn)每一相的導(dǎo)通角度是120度；在每一相的導(dǎo)通時(shí)間內(nèi)是使用PWM信號(hào)來(lái)調(diào)制的；有傳感器〔霍爾〕和無(wú)傳感器〔反電動(dòng)勢(shì)BEMF〕是兩種不同的轉(zhuǎn)子位置反響方式。檢測(cè)到轉(zhuǎn)子的位置目的是為了實(shí)現(xiàn)換相。3.直流無(wú)刷電機(jī)控制重點(diǎn)3.直流無(wú)刷電機(jī)控制重點(diǎn)3.1120度驅(qū)動(dòng)BLDC波形3.直流無(wú)刷電機(jī)控制重點(diǎn)反電動(dòng)勢(shì)過(guò)零點(diǎn)超前于實(shí)際換相點(diǎn)30°一個(gè)電周期內(nèi)，任一相反電動(dòng)勢(shì)有兩次過(guò)零檢測(cè)反電動(dòng)勢(shì)過(guò)零點(diǎn)等效于檢測(cè)實(shí)際換相點(diǎn)〔霍爾位置傳感器〕反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)可以簡(jiǎn)化為反電動(dòng)勢(shì)過(guò)零檢測(cè)3.1120度驅(qū)動(dòng)BLDC反電動(dòng)勢(shì)特點(diǎn)3.直流無(wú)刷電機(jī)控制重點(diǎn)3.1120度驅(qū)動(dòng)BLDC過(guò)零檢測(cè)3.直流無(wú)刷電機(jī)控制重點(diǎn)3.1120度驅(qū)動(dòng)BLDC電流波形3.直流無(wú)刷電機(jī)控制重點(diǎn)3.1120度驅(qū)動(dòng)BLDC電壓波形180度正弦波每一相的導(dǎo)通角為180度；輸出的信號(hào)為正弦波；無(wú)傳感器：從電流信號(hào)中檢測(cè)出轉(zhuǎn)子位置信息。3.直流無(wú)刷電機(jī)控制重點(diǎn)3.2180度驅(qū)動(dòng)

特點(diǎn)3.直流無(wú)刷電機(jī)控制重點(diǎn)3.2180度驅(qū)動(dòng)函數(shù)模型對(duì)電流分解有鼓勵(lì)電流〔D軸〕和轉(zhuǎn)矩電流〔Q軸〕D軸：一般為永磁體磁場(chǎng)方向；Q軸：電樞電流方向，滯后D軸90度。3.直流無(wú)刷電機(jī)控制重點(diǎn)3.2180度驅(qū)動(dòng)參數(shù)分解3.直流無(wú)刷電機(jī)控制重點(diǎn)3.2180度驅(qū)動(dòng)電流變換三相異步機(jī)變換方程3.直流無(wú)刷電機(jī)控制重點(diǎn)T1=TPWMxaxsin(π/3-θ)T2=TPWMxaxsin(θ)T0=1/2x(TPWM–T1-T2)3.2180度驅(qū)動(dòng)矢量控制3.直流無(wú)刷電機(jī)控制重點(diǎn)3.2180度驅(qū)動(dòng)電壓合成１２０°方波2相通電方式１８０°正弦波３相通電方式端子電壓線圈電流６０°１２０°６０°１２０°６０°

空閑區(qū)

通電區(qū)感應(yīng)電壓基準(zhǔn)電壓方波電流正弦波電壓正弦波電流

檢測(cè)位置3.直流無(wú)刷電機(jī)控制重點(diǎn)3.3比較

１２０°方波２相通電方式１８０°正弦波３相通電方式含諧波較多→噪聲大、振動(dòng)大相位控制容易→最優(yōu)控制容易最高運(yùn)行轉(zhuǎn)速低→轉(zhuǎn)速范圍窄含諧波較少→效率高含諧波較少→噪聲小、振動(dòng)小相位控制難→最優(yōu)控制難最高運(yùn)行轉(zhuǎn)速高→轉(zhuǎn)速范圍寬電路構(gòu)成簡(jiǎn)單→本錢低不必要高速運(yùn)算→本錢低軟件控制簡(jiǎn)單→本錢低電路構(gòu)成復(fù)雜→本錢高需要高速運(yùn)算→本錢高軟件控制很復(fù)雜→本錢高含諧波較多→效率低電機(jī)

性能變頻器式樣3.直流無(wú)刷電機(jī)控制重點(diǎn)4.變頻技術(shù)應(yīng)用隨著各種復(fù)雜控制技術(shù)在變頻器中的應(yīng)用，變頻器的性能不斷得到提高，而且應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣；目前變頻器不但在傳統(tǒng)的電力拖動(dòng)系統(tǒng)中普遍應(yīng)用，而且?guī)缀跻呀?jīng)擴(kuò)展到了工業(yè)生產(chǎn)的所有領(lǐng)域，并且在空調(diào)、洗衣機(jī)、電冰箱等家電產(chǎn)品中也得到了廣泛的應(yīng)用。節(jié)能、環(huán)保舒適－快速制冷、升溫－控溫精度高－噪聲低4.1變頻空調(diào)優(yōu)點(diǎn)4.2變頻空調(diào)分類 交流變頻空調(diào)變頻空調(diào) 方波 直流變頻空調(diào) 〔直流無(wú)刷BLDC〕 〔全直流〕 正弦波 4.3直流、交流變頻及定頻特點(diǎn)內(nèi)容定頻空調(diào)交流變頻空調(diào)直流變頻空調(diào)能效2.83.23.6控溫精度1.510.5輸出能力3500W或0W不可調(diào)1500W～4200W連續(xù)可調(diào)1200W～4600W連續(xù)可調(diào)低溫制熱能力（-10度）2600W3500W3800W運(yùn)行狀態(tài)開(kāi)停運(yùn)行連續(xù)運(yùn)行連續(xù)運(yùn)行技術(shù)含量簡(jiǎn)單高很高空調(diào)使用舒適度一般好好設(shè)計(jì)成本低高20%高25%可靠性高有提高的空間有提高的空間環(huán)保一般一般較好使用410A制冷劑4.4定頻、變頻空調(diào)電器控制技術(shù)要求4.變頻技術(shù)應(yīng)用4.4定頻、變頻空調(diào)電器控制技術(shù)要求項(xiàng)目定頻空調(diào)交流變頻空調(diào)直流變頻空調(diào)主控芯片8位24路I/O8、16位50路I/O16、32位50路I/O遙控芯片4位4、8位4、8位軟件簡(jiǎn)單復(fù)雜很復(fù)雜壓縮機(jī)定速單相或三相交流變頻三相交流變頻三相直流無(wú)刷傳感器精度一般精度高精度高推動(dòng)電路繼電器或接觸器IPMIPM整流電路無(wú)有見(jiàn)附圖1有見(jiàn)附圖1EMC電路無(wú)有見(jiàn)附圖2有見(jiàn)附圖2PFC電路無(wú)有有4.4直流變頻空調(diào)壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)原理4.變頻技術(shù)應(yīng)用4.4直流變頻空調(diào)壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)原理4.變頻技術(shù)應(yīng)用圖1－整流電路圖2－EMC電路4.變頻技術(shù)應(yīng)用4.4直流變頻空調(diào)壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)原理關(guān)鍵器件依賴進(jìn)口 －MCU微處理器：16位、32位 －IPM模塊：15A～50A

－PFC模塊：15A～50A4.5變頻控制器關(guān)鍵器件4.變頻技術(shù)應(yīng)用變頻控制芯片要求遙控器芯片4位、8位工作頻率： <=4MHzRAM： <256ROM： 4~8KLCD驅(qū)動(dòng)： 64～128段A/D： 1路4.變頻技術(shù)應(yīng)用室內(nèi)控制芯片8位、16位工作頻率： >=4MHzRAM： >=256ROM： >=8KI/O： >=25LCD驅(qū)動(dòng)： 64～128段或LED驅(qū)動(dòng)4.變頻技術(shù)應(yīng)用變頻控制芯片要求室內(nèi)控制芯片A/D： >=2路PWM輸出： 6路〔變頻、風(fēng)機(jī)控制〕UART： 1路高級(jí)語(yǔ)言支持4.變頻技術(shù)應(yīng)用變頻控制芯片要求室外控制芯片16位、32位指令系統(tǒng)： CISC、RISC工作頻率： >16MHzRAM： >1kROM： >64K FLASHI/O: >454.變頻技術(shù)應(yīng)用變頻控制芯片要求室外控制芯片A/D： 連續(xù)比較形式，10-Bit， >8-CHPWM輸出： >＝1個(gè)6路/2個(gè)6路定時(shí)器： 7，16位UART： >1支持高級(jí)語(yǔ)言變頻控制芯片要求4.變頻技術(shù)應(yīng)用室外控制芯片可以自由設(shè)定的上/下計(jì)時(shí)的定時(shí)器：用于設(shè)定載波至少六路計(jì)數(shù)比較器輸出：用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)波形波形捕捉輸入：用于捕捉電機(jī)傳感器信號(hào)PPG波形發(fā)生器：用于產(chǎn)生可調(diào)占空比的脈寬信號(hào)4.變頻技術(shù)應(yīng)用變頻控制芯片要求室外控制芯片高速的AD采樣：用于采集必要的電壓電流信號(hào)死區(qū)時(shí)間發(fā)生器：用于自動(dòng)產(chǎn)生死區(qū)時(shí)間緊急停止輸入：用于在異常錯(cuò)誤時(shí)自動(dòng)緊急停止變頻控制芯片要求4.變頻技術(shù)應(yīng)用室外控制芯片〔正弦波控制的BLDC〕指令執(zhí)行速度：一個(gè)周期一條指令32帶符號(hào)乘法：5個(gè)周期A/D轉(zhuǎn)換時(shí)間：1.2us，33MHz時(shí)4.變頻技術(shù)應(yīng)用變頻控制芯片要求4.5.2IPM模塊IGBT結(jié)構(gòu)UVWDriveCircuit

MFWDIGBTP-sideACN-side4.5.2IPM模塊IGBT結(jié)構(gòu)M+

過(guò)壓檢測(cè)

驅(qū)動(dòng)電路過(guò)流檢測(cè)

欠壓檢測(cè)控制電源Integratecontrolcircuitintoapowerinvertercircuittoprovidedrive,detectandprotectionfunctions.PowerStageControlStageIntelligentPowerModule-4.5.2IPM〔智能功率模塊〕IPM智能模塊內(nèi)部集成了六個(gè)帶續(xù)流二極管的IGBT。從內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以看出，上橋臂的三個(gè)IGBT分別由各自的電源供電，分別有三組結(jié)構(gòu)相同的輸入，每一組包括電源輸入端、驅(qū)動(dòng)輸入端、接地端。下橋臂的三個(gè)IGBT由同一個(gè)電源供電，電路有電源輸入端、三個(gè)驅(qū)動(dòng)輸入端、接地端。FO管腳的作用是保護(hù)電路動(dòng)作時(shí)下橋臂警報(bào)輸出。4.5.2IPM〔智能功率模塊〕特點(diǎn)IPM由高速低功耗的IGBT管芯和優(yōu)化的柵極驅(qū)動(dòng)電路以及快速保護(hù)電路組成。即模塊內(nèi)部不僅把IGBT功率開(kāi)關(guān)器件和驅(qū)動(dòng)電路集成在一起，而且還具有過(guò)電流和過(guò)熱等故障檢測(cè)電路，即使發(fā)生負(fù)載短路或過(guò)熱事故，也可以保護(hù)IPM不受損壞。4.5.2IPM〔智能功率模塊〕特點(diǎn)無(wú)光耦隔離驅(qū)動(dòng)4.5.2IPM〔智能功率模塊〕驅(qū)動(dòng)Ver.3SIP:3A/600VMini:5～15A/600VLarge:20～50A/600V4.5.2IPM〔智能功率模塊〕圖片4.5.3PFC〔功率因數(shù)調(diào)整〕整流器和輸入電容器使電源產(chǎn)生短脈沖(而不是純粹弦波)的輸入電流。僅當(dāng)輸入電壓接近其峰值時(shí)，電容器才會(huì)充電，此時(shí)它會(huì)產(chǎn)生頂峰值電流。橋式整流、電容濾波電路會(huì)使AC輸入電流產(chǎn)生嚴(yán)重的波形畸變，向電網(wǎng)注入大量的高次諧波，網(wǎng)側(cè)的功率因數(shù)不高。影響電能的利用效率。PFC方案完全不同于傳統(tǒng)的"功率因數(shù)補(bǔ)償"，它是針對(duì)非正弦電流波形而采取的提高線路功率因數(shù)、迫使AC線路電流