PFC設(shè)計(jì)原理及規(guī)格制作的介紹1課件

Index

一.PFC定義及作用二.PFC的類型三.主動(dòng)式與被動(dòng)式PFC的差異四.新型被動(dòng)式與舊形被動(dòng)式PFC比較五.被動(dòng)式PFC工作原理六.被動(dòng)式PFC設(shè)計(jì)及應(yīng)用七.PFC常見不良現(xiàn)象及原因分析八.PFC制定規(guī)格原則九.PFC制造流程Index

一.PFC定義及作用一.PFC的定義及作用定義:PowerFactorCorrection(功率因數(shù)修正)一般常見的設(shè)計(jì)方式有:HARMONICCHOKE和ICCONTROL2.作用:對于電腦等電氣產(chǎn)品,由于大量使用電容造成電網(wǎng)電壓相位超前于電流,致使功率因數(shù)偏低,無功損耗大而浪費(fèi)電能.故使用PFC以提高功率因數(shù)節(jié)約電能

一.PFC的定義及作用定義:PowerFactorC二﹒PFCCHOKE類型一﹒主動(dòng)式ICCONTROLPFC二﹒被動(dòng)式PFC可分為﹕1.新型被動(dòng)式PFC(UUCORE)2.舊型被動(dòng)式PFC(EICORE)二﹒PFCCHOKE類型一﹒主動(dòng)式ICCONTROLP三﹒主動(dòng)式與被動(dòng)式PFC的差異1.

主動(dòng)式PFC:一組電子電路以形成對電力系統(tǒng)而言，呈現(xiàn)電阻性負(fù)載。PF值很高，harmonic相當(dāng)良好。由於是一組Pre-regulation的powersupply，所以cost高，線路複雜，reliability下降，不易設(shè)計(jì)。佔(zhàn)用PCB空間。EMI不易處理。三﹒主動(dòng)式與被動(dòng)式PFC的差異1.

主動(dòng)式PFC:三.主動(dòng)式與被動(dòng)式PFC的差異2.被動(dòng)式PFC:利用choke貯能原理，將輸入電流之部份轉(zhuǎn)換成磁能先貯存於choke上，再將此能釋放成電能，以加長輸入電流導(dǎo)通時(shí)間，並下降輸入電流之峰值，進(jìn)而改善P.F.值與harmonic。由矽鋼片來製作choke，以適應(yīng)低的工作頻率（50～60Hz），因此異音容易被觀察出來。因電流導(dǎo)通角比主動(dòng)式來得慢，因此PF值與harmonic不如主動(dòng)式PFC佳。因僅是一個(gè)電感，所以成本低，可以鎖附於case上，reliability極佳，使用者安裝容易（只需將choke線材接於適當(dāng)位置即可）。無需耗費(fèi)很多設(shè)計(jì)時(shí)間。由於為被動(dòng)零件，反有助益於EMI之改善。三.主動(dòng)式與被動(dòng)式PFC的差異2.被動(dòng)式PFC:四.新型與舊形被動(dòng)式PFC比較1.新型被動(dòng)式PFC特點(diǎn):a.調(diào)整Ippeak,降低溫升b.安規(guī)檔墻,改善Hi-pot(Arcing)c.固定架體成型,減低異音d.Core水平組裝,與powersupply平行降低磁力線干擾,減少共振異音2.舊型被動(dòng)式PFC缺點(diǎn):a.容易產(chǎn)生異音b.容易產(chǎn)生Hi-pot(Arcing)不良c.溫升較高四.新型與舊形被動(dòng)式PFC比較1.新型被動(dòng)式PFC特點(diǎn):五.被動(dòng)式PFC工作原理1.當(dāng)ACinputcurrent開始流進(jìn)powersupply時(shí)，此電流會流經(jīng)choke，並在choke上產(chǎn)生磁力線，而此磁力線，即所謂的磁能，便貯存於choke的gap上，待inputcurrent在相對應(yīng)用於不裝置choke之powersupply其inputcurrent為OA時(shí)，則choke便將能量轉(zhuǎn)換為電流釋放出到powersupply裡，如圖一。五.被動(dòng)式PFC工作原理1.當(dāng)ACinputcurren五.被動(dòng)式PFC工作原理五.被動(dòng)式PFC工作原理五.被動(dòng)式PFC工作原理由V=L*di/dt可知，inputcurrent在被微分後，其波形將更圓滑，而peak值也被縮小。同理，由上圖知，電流的導(dǎo)通角與原來無PFCchoke時(shí)的電流導(dǎo)通角相同，但導(dǎo)通時(shí)間會比無PFCchoke的時(shí)間長。因此雖然改善了PF值與harmonic，但卻又不如主動(dòng)式PFC之原因。五.被動(dòng)式PFC工作原理由V=L*di/dt可知，inpu六.被動(dòng)式PFC設(shè)計(jì)及應(yīng)用

PFCCHOKE基本上就是一個(gè)choke（貯存能量之device），它是使用一個(gè)在工作低頻而不易飽和的材質(zhì)──矽鋼片，做為其鐵蕊而成的。它的設(shè)計(jì)如同高頻flybacktransformer（嚴(yán)格說來應(yīng)是choke）與outputchoke的原理一樣，不外乎i.core截面積。ii.

圈數(shù)。iii.gap（決定貯存能量之因素）。六.被動(dòng)式PFC設(shè)計(jì)及應(yīng)用

PFCCHOKE基本上就是一個(gè)六.被動(dòng)式PFC設(shè)計(jì)及應(yīng)用

所以在設(shè)計(jì)一個(gè)choke時(shí)會考慮到size、cost、inputcurrent（相對應(yīng)於powersupply之watt數(shù)），做最optimum調(diào)配。唯有下列二個(gè)固定因素，（一個(gè)對choke設(shè)計(jì)有利，一個(gè)對choke設(shè)計(jì)不利）是無法被chokedesigner所改變的。1)工作電感量：由於switchingpowersupply在input為75W時(shí)，從電力系統(tǒng)輸入之電流都差不多，因此不論哪個(gè)使用者或者哪個(gè)WATT數(shù)之powersupply,PFCCHOKE之工作電感感量不論choke大小都是固定的。(2)PFCCHOKE之SIZE：因工作頻率都固定在某一低頻，因此無法改變（縮?。┢鋝ize。當(dāng)使用者的powersupply之watt數(shù)愈大，為了保有工作時(shí)之感量，同時(shí)要兼顧到滿載時(shí)之大電流（choke仍需維持某種感量而不能飽和），choke之size就被變大六.被動(dòng)式PFC設(shè)計(jì)及應(yīng)用

所以在設(shè)計(jì)一個(gè)choke時(shí)會考慮六.被動(dòng)式PFC設(shè)計(jì)及應(yīng)用

為了設(shè)計(jì)一個(gè)optimum（Cost＆Performance）的choke時(shí)，需注意以下幾點(diǎn)：Powersupply使用的高壓電器容量:容量越大，對於在滿載下之harmonic的適應(yīng)範(fàn)圍越寬。powersupply的效率；因高的效率帶來較低的inputcurrent，如此choke就有機(jī)會縮小size與成本。PFCCHOKE之安裝位置；首重在散熱，其次是安規(guī)問題。EMI的commonmodechoke之感量，不過此項(xiàng)一般在設(shè)計(jì)PFCCHOKE時(shí)都不包含在設(shè)計(jì)範(fàn)圍內(nèi)。諧波裕量,若過低則不能有效減少諧波﹐若過高則會使得溫升很高.

六.被動(dòng)式PFC設(shè)計(jì)及應(yīng)用

為了設(shè)計(jì)一個(gè)optimum（Co六.被動(dòng)式PFC應(yīng)用

可分：1.

AC100VorAC230Vor220Vonly：一般說來，其外接線只有２條，其cost除外接PVC線少外，也因choke可以optimumdesign，所以比較低。2.

AC100V／230V共用：CHOKE設(shè)計(jì)分為兩種：三線式：即choke之兩個(gè)繞組中一組為粗線，另一組為細(xì)線。粗線為AC100V使用，粗線串聯(lián)細(xì)線後為AC230V之運(yùn)用。四線式：即choke之兩個(gè)繞組的銅線圈數(shù)，線徑都一樣，此種運(yùn)用只能裝置在bridge與高壓電容之間。但不論何種接法，共用型之chokecost都比單一型的要貴。六.被動(dòng)式PFC應(yīng)用

可分：七.PFC常見不良現(xiàn)象及原因分析異音

1.Frame與矽鋼片之間的密和度不夠﹒2.凡立水沒有烤干﹒3.點(diǎn)膠不均勻﹒4.防震墊片大小不合適﹒5.E,I片排列不整齊﹒6.PFC與Powercase螺絲鎖得不好.二﹒Hi-pot不良1.絕緣安規(guī)膠布破損.2.Bobbin有被刮傷.3.Frame兩邊有凡立水塊狀

七.PFC常見不良現(xiàn)象及原因分析異音PFC制定規(guī)格原則一:

重要材料型號及特性1.Core(E/I;UU)

材質(zhì):矽鋼片厚度:0.35or0.55mm型號:Z11,H18,H23,H502.Tape(安規(guī)元件)型號:#1350or#127厚度:0.05mm耐溫:130℃3.Wire(安規(guī)元件)a.PVCWire(105℃)可分為﹕UL1015,耐溫105℃UL1430,耐溫105℃b.PELeadWire(125℃)UL32664.Frame材質(zhì):SECC即電解板5.Copper型號:2UEW耐溫:130℃6.Gap麥拉片:UL105℃Nomex紙:UL120℃-150℃150℃

7.Bobbin(安規(guī)元件)

材質(zhì):FR50orFR530L

厚度:0.81mm

PFC制定規(guī)格原則一:

重要材料型號及特性1.Core(PFC制定規(guī)格原則二:

電氣參數(shù)的訂定1.訂定加電流時(shí)的感量值輕載看輸入75w,選取I=0.4A重載看輸出制定L值時(shí)應(yīng)考慮到儀器誤差﹑含浸烘烤后Ｌ會變小等因素﹒2.DCR公式R=ρ*l/s取決于線徑﹑圈數(shù)﹑線種﹒實(shí)際上可以在實(shí)測值的基礎(chǔ)上一般可放寬5-10%特殊:φ＜０.5mmorTs>250可放寬10-15%PFC制定規(guī)格原則二:

電氣參數(shù)的訂定1.訂定加電流時(shí)的感量PFC制定規(guī)格原則三:

spec總檢查要點(diǎn)1.圖面2.安規(guī)3.材料料表4.端子(有無)5.引線6.外觀尺寸PFC制定規(guī)格原則三:

spec總檢查要點(diǎn)1.圖面九.PFC的制造流程

線架Bobbin貼安規(guī)膠帶繞線一纏層間膠帶繞線二反折安規(guī)(出線面安規(guī)不反折)纏Nomex及膠帶纏電子線理線焊錫反折焊錫部分(三線和四線式要用波浪式絕緣)纏外層膠帶耐壓測試一(繞組對線架)4.5kvac1mA3sec汽動(dòng)壓線包組裝E片(絕對不能有壓線包現(xiàn)象)耐壓測試二(繞組對矽鋼片)4.5kvac1mA3sec組裝氣動(dòng)沖壓塗黑膠測試一(測L值)耐壓測試三2.3kvac1.0mA3sec含浸烘烤外觀測試二(測L值)耐壓測試四2.3kvac1.0mA3sec噴碼外觀包裝OQC抽檢成品九.PFC的制造流程

線架Bobbin貼安規(guī)Index

一.PFC定義及作用二.PFC的類型三.主動(dòng)式與被動(dòng)式PFC的差異四.新型被動(dòng)式與舊形被動(dòng)式PFC比較五.被動(dòng)式PFC工作原理六.被動(dòng)式PFC設(shè)計(jì)及應(yīng)用七.PFC常見不良現(xiàn)象及原因分析八.PFC制定規(guī)格原則九.PFC制造流程Index

一.PFC定義及作用一.PFC的定義及作用定義:PowerFactorCorrection(功率因數(shù)修正)一般常見的設(shè)計(jì)方式有:HARMONICCHOKE和ICCONTROL2.作用:對于電腦等電氣產(chǎn)品,由于大量使用電容造成電網(wǎng)電壓相位超前于電流,致使功率因數(shù)偏低,無功損耗大而浪費(fèi)電能.故使用PFC以提高功率因數(shù)節(jié)約電能

一.PFC的定義及作用定義:PowerFactorC二﹒PFCCHOKE類型一﹒主動(dòng)式ICCONTROLPFC二﹒被動(dòng)式PFC可分為﹕1.新型被動(dòng)式PFC(UUCORE)2.舊型被動(dòng)式PFC(EICORE)二﹒PFCCHOKE類型一﹒主動(dòng)式ICCONTROLP三﹒主動(dòng)式與被動(dòng)式PFC的差異1.

主動(dòng)式PFC:一組電子電路以形成對電力系統(tǒng)而言，呈現(xiàn)電阻性負(fù)載。PF值很高，harmonic相當(dāng)良好。由於是一組Pre-regulation的powersupply，所以cost高，線路複雜，reliability下降，不易設(shè)計(jì)。佔(zhàn)用PCB空間。EMI不易處理。三﹒主動(dòng)式與被動(dòng)式PFC的差異1.

主動(dòng)式PFC:三.主動(dòng)式與被動(dòng)式PFC的差異2.被動(dòng)式PFC:利用choke貯能原理，將輸入電流之部份轉(zhuǎn)換成磁能先貯存於choke上，再將此能釋放成電能，以加長輸入電流導(dǎo)通時(shí)間，並下降輸入電流之峰值，進(jìn)而改善P.F.值與harmonic。由矽鋼片來製作choke，以適應(yīng)低的工作頻率（50～60Hz），因此異音容易被觀察出來。因電流導(dǎo)通角比主動(dòng)式來得慢，因此PF值與harmonic不如主動(dòng)式PFC佳。因僅是一個(gè)電感，所以成本低，可以鎖附於case上，reliability極佳，使用者安裝容易（只需將choke線材接於適當(dāng)位置即可）。無需耗費(fèi)很多設(shè)計(jì)時(shí)間。由於為被動(dòng)零件，反有助益於EMI之改善。三.主動(dòng)式與被動(dòng)式PFC的差異2.被動(dòng)式PFC:四.新型與舊形被動(dòng)式PFC比較1.新型被動(dòng)式PFC特點(diǎn):a.調(diào)整Ippeak,降低溫升b.安規(guī)檔墻,改善Hi-pot(Arcing)c.固定架體成型,減低異音d.Core水平組裝,與powersupply平行降低磁力線干擾,減少共振異音2.舊型被動(dòng)式PFC缺點(diǎn):a.容易產(chǎn)生異音b.容易產(chǎn)生Hi-pot(Arcing)不良c.溫升較高四.新型與舊形被動(dòng)式PFC比較1.新型被動(dòng)式PFC特點(diǎn):五.被動(dòng)式PFC工作原理1.當(dāng)ACinputcurrent開始流進(jìn)powersupply時(shí)，此電流會流經(jīng)choke，並在choke上產(chǎn)生磁力線，而此磁力線，即所謂的磁能，便貯存於choke的gap上，待inputcurrent在相對應(yīng)用於不裝置choke之powersupply其inputcurrent為OA時(shí)，則choke便將能量轉(zhuǎn)換為電流釋放出到powersupply裡，如圖一。五.被動(dòng)式PFC工作原理1.當(dāng)ACinputcurren五.被動(dòng)式PFC工作原理五.被動(dòng)式PFC工作原理五.被動(dòng)式PFC工作原理由V=L*di/dt可知，inputcurrent在被微分後，其波形將更圓滑，而peak值也被縮小。同理，由上圖知，電流的導(dǎo)通角與原來無PFCchoke時(shí)的電流導(dǎo)通角相同，但導(dǎo)通時(shí)間會比無PFCchoke的時(shí)間長。因此雖然改善了PF值與harmonic，但卻又不如主動(dòng)式PFC之原因。五.被動(dòng)式PFC工作原理由V=L*di/dt可知，inpu六.被動(dòng)式PFC設(shè)計(jì)及應(yīng)用

PFCCHOKE基本上就是一個(gè)choke（貯存能量之device），它是使用一個(gè)在工作低頻而不易飽和的材質(zhì)──矽鋼片，做為其鐵蕊而成的。它的設(shè)計(jì)如同高頻flybacktransformer（嚴(yán)格說來應(yīng)是choke）與outputchoke的原理一樣，不外乎i.core截面積。ii.

圈數(shù)。iii.gap（決定貯存能量之因素）。六.被動(dòng)式PFC設(shè)計(jì)及應(yīng)用

PFCCHOKE基本上就是一個(gè)六.被動(dòng)式PFC設(shè)計(jì)及應(yīng)用

所以在設(shè)計(jì)一個(gè)choke時(shí)會考慮到size、cost、inputcurrent（相對應(yīng)於powersupply之watt數(shù)），做最optimum調(diào)配。唯有下列二個(gè)固定因素，（一個(gè)對choke設(shè)計(jì)有利，一個(gè)對choke設(shè)計(jì)不利）是無法被chokedesigner所改變的。1)工作電感量：由於switchingpowersupply在input為75W時(shí)，從電力系統(tǒng)輸入之電流都差不多，因此不論哪個(gè)使用者或者哪個(gè)WATT數(shù)之powersupply,PFCCHOKE之工作電感感量不論choke大小都是固定的。(2)PFCCHOKE之SIZE：因工作頻率都固定在某一低頻，因此無法改變（縮小）其size。當(dāng)使用者的powersupply之watt數(shù)愈大，為了保有工作時(shí)之感量，同時(shí)要兼顧到滿載時(shí)之大電流（choke仍需維持某種感量而不能飽和），choke之size就被變大六.被動(dòng)式PFC設(shè)計(jì)及應(yīng)用

所以在設(shè)計(jì)一個(gè)choke時(shí)會考慮六.被動(dòng)式PFC設(shè)計(jì)及應(yīng)用

為了設(shè)計(jì)一個(gè)optimum（Cost＆Performance）的choke時(shí)，需注意以下幾點(diǎn)：Powersupply使用的高壓電器容量:容量越大，對於在滿載下之harmonic的適應(yīng)範(fàn)圍越寬。powersupply的效率；因高的效率帶來較低的inputcurrent，如此choke就有機(jī)會縮小size與成本。PFCCHOKE之安裝位置；首重在散熱，其次是安規(guī)問題。EMI的commonmodechoke之感量，不過此項(xiàng)一般在設(shè)計(jì)PFCCHOKE時(shí)都不包含在設(shè)計(jì)範(fàn)圍內(nèi)。諧波裕量,若過低則不能有效減少諧波﹐若過高則會使得溫升很高.

六.被動(dòng)式PFC設(shè)計(jì)及應(yīng)用

為了設(shè)計(jì)一個(gè)optimum（Co六.被動(dòng)式PFC應(yīng)用

可分：1.

AC100VorAC230Vor220Vonly：一般說來，其外接線只有２條，其cost除外接PVC線少外，也因choke可以optimumdesign，所以比較低。2.

AC100V／230V共用：CHOKE設(shè)計(jì)分為兩種：三線式：即choke之兩個(gè)繞組中一組為粗線，另一組為細(xì)線。粗線為AC100V使用，粗線串聯(lián)細(xì)線後為AC230V之運(yùn)用。四線式：即choke之兩個(gè)繞組的銅線圈數(shù)，線徑都一樣，此種運(yùn)用只能裝置在bridge與高壓電容之間。但不論何種接法，共用型之chokecost都比單一型的要貴。六.被動(dòng)式PFC應(yīng)用

可分：七.PFC常見不良現(xiàn)象及原因分析異音

1.Frame與矽鋼片之間的密和度不夠﹒2.凡立水沒有烤干﹒3.點(diǎn)膠不均勻﹒4.防震墊片大小不合適﹒5.E,I片排列不整齊﹒6.PFC與Powercase螺絲鎖得不好.二﹒Hi-pot不良1.絕緣安規(guī)膠布破損.2.Bobbin有被刮傷.3.Frame兩邊有凡立水塊狀

七.PFC常見不良現(xiàn)象及原因分析異音PFC制定規(guī)格原則一:

重要材料型號及特性1.Core(E/I;UU)

材質(zhì):矽鋼片厚度:0.35or0.55mm型號:Z11,H18,H23,H502.Tape(安規(guī)元件)型號:#1350or#127厚度:0.05mm耐溫:130℃3.Wire(安規(guī)元件)a.PVCWire(105℃)可分為﹕UL1015,耐溫105℃UL1430,耐溫105℃b.PELeadWire(125℃)UL32664.Frame材質(zhì):SECC即電解板5.Copper型號:2UEW耐溫:130℃6.Gap麥拉片:UL105