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谁更省电?主动与被动PFC电源性能揭秘
作者:铃铛 时间:2015-5-14 阅读:

 在电源设计当中,有很多相近但却不同的概念。主动与被动PFC(功率因数校正)就是两种比较容易让人们产生疑问的知识点。关于主动与被动PFC,网络上有不少关于两者之间区别的文献,这里就不再为大家重复叙述。

本篇文章要讲的,是在两者区别之上的选择问题,从更深的层次去探讨主动与被动PFC的关系,发掘这两者的特点,方便大家选择使用。

对于组装台式机来说,电源是很重要的一部分,如果选择不当有可能造成硬件的损坏,所以现在越来越多的人开始注重电源的选择。现在市面上的电源按照大的方面划分一般分为主动式PFC和被动式PFC,大家都知道主动式PFC比被动式PFC要好,但是大多数小白们根本不知道好在哪里。

PFC的主要作用是提高电路的功率因数,而主动式PFC和被动式PFC的主要特点也是功率因数不同。一般被动式PFC的功率因数大概在0.7~0.8,而主动式PFC的功率因数甚至能够达到98%以上,非常惊人。所以,主动式PFC更加环保。

 

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图1 主动式PFC实物图

 

 

图1是主动式PFC的实物图,相信大家已经非常熟悉,而被动式PFC与主动式PFC最大的不同就是,被动式PFC有一个大电感。

 

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图2 被动PFC当中的电感

 

 

如图2所示,这红圈中就是被动PFC的电感。

主动式PFC与被动式PFC还是比较好分辨的,看看有没有一颗大电感就可以。被动式PFC不一定做工就差,其也有一二级EMI电路。看到这里相信大家对主动PFC与被动PFC有一定的了解了,但是相信不少人会有疑问,前面多次提到的“功率因数”究竟是个什么东西?  

 

 

很多人其实并不了解,这个功率因数很大程度上决定主动式PFC省不省电,给谁省电的问题。功率因数指的是有效功率除以总耗电量(视在功率)比值。有效功率,就是有功功率,它表示的是实际使用的功率。而实际上损耗的功率是有功功率加上无功功率,而我们目前使用的电能表只能测量有功功率,是无法测量无功功率的。

举个例子,在普通被动PFC功率因数是70%的情况下,如果使用70W的功率,供电局则需要提供100W的功率,这70W是有功功率,是实际使用的,而剩下那30W就是无功功率没有使用,但是也无法回收,就浪费掉了,但是家里的电能表只计算使用的这70W,而不会计算浪费掉的30W。

也就是说,高的功率因数不能给你自己省钱,你仍然是使用多少花多少钱。但是高的功率因数能够给供电局省钱,因为降低了无功功率,当然也更加环保。

相信看到这里大家已经明白,高的功率因数并不能给自己省钱,我们暂且不去理会它,那我们知道,很多好的电源会比较节省电费,那么这个节省指的是什么呢?

转换效率

好的电源节省电费的秘密在于转换效率,转换效率越低,代表了电源的自身损耗越大,也就更加费电,而这次费的电,可是需要自己花钱的。比如说供电局提供100W的功率,但由于使用了被动PFC,功率因数只有0.7,也就是说只用了70W,剩下损失了30W是供电局的损失。

而如果转换效率有0.9,那么你这70W供你使用的只有73W,剩下的7W浪费掉了,但是这浪费掉的7W也是我们自己的花钱买来的。而如果转换效率只有0.7,那么这70W供使用的只有49W,剩下的21W都浪费掉了,但是这浪费掉的21W也是花钱买来的。

说明一点,家用的电表都不能计算无功功率,但是一般工厂都是有无功功率电能表的,所以功率因数的提高对于家用是没有太大意义的。所以,主动PFC大力宣传的功率因数对于家用来说用处不大。

对比一下:

一个被动式PFC功率因数0.7,转换效率0.8;

一个主动式PFC功率因数0.95,转换效率0.75;

那么实际上这个被动式PFC这个主动式PFC更加节省电费。那么这么说,是不是市场上大力倡导的主动式PFC其实没有任何用吗?其实并不是。

由于被动式PFC主要面向低端用户,成本控制也比较严,因此被动式PFC都是采用的传统的电路设计,不仅仅功率因数较低,转换效率也较低。

现在被动式PFC非常混乱,因为技术门槛低,随便一个十几人的手工作坊也能生产,并且为了控制成本,很多小厂大量采用二手元件,并且缩减已有的电路,质量不能说不堪忧。而主动式PFC主要面向高端用户,是各个电源大厂竞争的焦点,各个大厂分别开发自己的先进电路,提高功率因数的同时也提高了转换效率,自然,电源价格也较贵。

所以,结果就是高端电源全部被主动式PFC占领。

那么说了这么多,对于普通用户来书,主动式PFC和被动式PFC到底如何选择?

 

 

如果是300W以下使用,强烈建议买被动式PFC,并且这个区间也没有什么主动式PFC可供选择。因为主动式PFC电路复杂,本身就要耗费电能,在低负载下,主动式PFC转换效率甚至要低于被动式PFC,所以在这个功率区间,被动式PFC在日常使用中可能更加省电。

而被动式PFC电路简单,电磁干扰较小,性能稳定,皮实耐操,价格便宜,实在是不错的选择。在这个区间只要买国产的比较大的厂商的被动式PFC就不会有太大问题,事实上国产电源销售大部分都是由被动式PFC支撑起来的,被动式PFC用了这么多年,甚至很多网吧都是采用被动式PFC,足以见得其性能还是很稳定的,完全不必对被动式PFC产生恐慌情绪,当然也不要购买价格过于便宜的三无产品。

但是如果达到了400W,那么就建议选择主动式的PFC。主动式PFC电路设计优秀,虽然价格较高,但是功率因数和转换效率都比较高,节能省电,不仅为自己省电,也能为国家电网做出贡献,绿色环保,实在是高端电源的不二选择。

但是有一点值得注意,尽量不要买低价的主动式PFC,因为主动式PFC电路复杂,成本自然较高,本来就是面向中高端用户的产品,一些低价的主动式PFC缩水严重,那质量问题就涌现出来,比如说电磁干扰问题,比如说高频噪音问题。

总的来说一分钱一分货,不要指望用买被动式PFC的价格买一个性能强劲的主动式PFC,如果需要高端电脑,就给电源多一些预算吧,毕竟电源的好坏关系到整个电脑的健康。

至于300-400W之间的区间,在看过上面的文章之后,相信大家也能做出自己相应的判断。

主动式和被动式PFC各有千秋,最主要的因素是受制于预算。如果预算较多,完全可以选择购买主动式PFC,但是这并不意味着被动PFC不好,只不过是根据不同的情况进行不同的选择会更好。

 

 

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