主動式PFC電源好在哪

金　貴

我國是一個資源緊缺的國家，節能是大勢所趨，也勢在必行。節能是每個公民和企業所應當承擔的責任。本文通過分析主動式PFC和被動式PFC電源的區別，讓大家更加了解電源，從而明白自己在使用PC電源時該如何為自己省電，為國家省電。

什么是PFC

PFC是電腦電源中的一個非常重要的參數，全稱是功率校正因數(Power Factor Comect)簡稱為PFC，等于實際功率與視在功率的比值，表征的是電源對輸入電能的利用效率。

功率因數=實際功率/視在功率

功率是能量傳輸率的度量，在直流電路中它是電壓和電流的乘積。在交流系統里則要復雜些：即有部分交流電流在負載里循環不傳輸電能(它稱為電抗電流或諧波電流)。比如我們常見的正弦交流電路，有功功率一般小于視在功率，也就是說視在功率上打一個折扣才能等于平均功率，這個折扣就是我們所說的功率因數(Power Factor)。

功率因數通常用Cosφ來表示，其中φ就是交流電壓與交流電流間的相位差角，也被稱為功率因數角。

什么是主動式PFC

主動式PFC也稱有源PFC，也就是在交流電轉換為直流電之前，用一個“控制線路及功率型開關式”的組件電路來調整輸入電流相位，以縮小其與輸入電壓的相位差，從而提高對輸入電能的利用效率。因此，主動式PFC電源的功率因數通常都很高，甚至接近1。

此外，主動式PFC電路修正了輸入電流相位后，即電源供應器可以適應輸入交流電壓范圍增大了很多。一般適應90V～264V的交流，電源供應器不需要切換電壓，這對于電壓不穩定的地區用戶而言，是非常有用的。

相關知識

1、什么是視在功率

在電工技術中，將單口網絡兩端電壓和電流有效值的乘積，稱為視在功率(Apparent Power)，記為S=UI。

顯然，只有單口網絡完全由電阻混聯而成時，視在功率才等于平均功率，否則，視在功率總是大于平均功率(即有功功率)，也就是說，視在功率不是單口網絡實際所消耗的功率。為了與功率有所區別，視在功率通常用伏安(VA)或千伏安(KVA)為單位。

2、視在功率的意義

由于視在功率等于網絡端鈕處電流、電壓有效值的乘積，而有效值能客觀地反映正弦量的大小和它的做功能力，因此這兩個量的乘積反映了為確保網絡能正常工作，外電路需傳給網絡的能量或該網絡的容量。

由于網絡中既存在電阻這樣的耗能元件，又存在電感、電容這樣的儲能元件，所以，外電路必須提供其正常工作所需的功率，即平均功率或有功功率，同時應有一部分能量被貯存在電感、電容等元件中。只有視在功率大于平均功率的時候，網絡或設備才能正常工作，若按平均功率給網絡提供電能是不能保證其正常工作的。

在交流電路中，我們將正弦交流電壓有效值與電流有效值的乘積稱為視在功率。視在功率并不表示交流電路實際消耗的功率，只表示電網可能提供的最大功率。

什么是被動式PFC

被動式PFC也被稱作無源PFC。之所以叫“被動”，它不是直接對輸入的交流電流進行相位調整，而是采用一個電感產生輔助電流并疊加到原來的輸入電流上，以改變原來的輸入電流與電壓之間相位差的方式來提高功率因數，因此被動式PFC電源的功率因數通常不會很高，只能達到0.7～0.8。

由于修正過程采用的是疊加的方式，交流電流會有所增大，那么在轉換成直流電之前，PFC電路就需要比主動式PFC更多更大的容量來存儲這個電流，因此在被動式PFC電感之后通常需要設置兩個大容量電容。

小提示：由于被動式PFC在對電流和電壓補償的過程中，始終進行著充放電的動作，因而產生了磁性，最終會和周邊的金屬元件產生振動進而發出噪音。因此，被動式PFC還可分為靜音型和非靜音型兩種。靜音型PFC相當于兩個非靜音型PFC的疊加，達到振動互相抵消的目的，但成本上和制造工藝上，靜音型要求都比較高。

主動式PFC好在哪

電源的PFC電路是為了提高電源的功率因數，但有人認為“功率因數”就等于“轉換效率”，甚至將主動式0.99的功率因數理解為能得到99％的電源轉換效率。很顯然，這是不正確的。雖然兩個都是描述省電的概念，但對于電腦用戶而言，兩個概念的意義是不一樣的。

1、“功率因數”為國家省錢

功率因數=輸入電源的實際能量/電網供給電源的能量

一般來說，在二端網絡中，提高用電設備的功率因數有兩方面的意義，一是可以減小輸電線路上的功率損失：二是可以充分發揮電力設備(如發電機，變壓器等)的潛力。在電網負載一定的情況下，如果用戶用電設備的功率因數越大，那么電網的能量利用率和穩定性就越高。

由于功率因數所產生的損耗是由電力部門負擔的，因此使用功率因數比較高的產品，能為國家做出貢獻，能提高電網的利用率。

小提示：這里的“穩定”指的是電器設備之間的相互干擾少，例如平時我們在家里啟動一個大功率的電器時，家里的電燈就會突然暗下來。

2、“轉換效率”為用戶省錢

電源轉換效率=電源為主機提供的即時輸出功率，輸入電源的即時功率×100％

電源在工作的時候，輸入電源的電能并不會全部由交流電轉換成低壓直流電，總會有部分電能會在轉換的過程中變成熱能而損耗掉。所謂轉換效率，就是電源的實際輸出功率除以輸入功率的百分比。比如說一款電源的轉換效率為80％，那么通過該電源輸出200w的直流電功率。則在輸入端輸入的交流電功率為“200W÷80％=250w”，足足有50w的功率是白白被浪費掉了，而浪費部分的費用是由用戶來承擔的。

小知識：電源轉換效率的特點

對于電源而言，其轉換效率有兩大特點：不同的電源產品，其轉換效率不同；同一電源產品，在不同的工作狀態下，其轉換效率也會發生變化。第一點很容易被人理解，因為不同的電源產品之間，它們內在的變壓電路、電流轉換器以及功能電路都會有所不同，所以轉換效率不同是理所當然的。

但為什么同一產品的轉換效率也會變化呢?這是因為電源的輸出電壓有多路，例如+12V、+5V、+3.3V等，當各路輸出的負載情況發生變化時，電源內部的變壓器、磁感線圈等也會發生相應的變化，從而導致轉換效率發生變化。早期的電源，轉換效率一般只有65％左右。發展到ATX12V 1.3規范時，要求電源的轉換效率達到70％，而ATX12V 2.0版或后續版本電源，轉換效率要求達到80％以上。

3、電源的實際效率

明白了“功率因數”和“轉換效率”之后，那么電能從電網端到電源輸出端的轉換效率就很容易計算了：

電源的實際效率=功率因數×轉換效率

假設現在有被動式PFC和主動式PFC兩款電源，前者的功率因數為0.75，轉換效率為82％，而后者的功率因數為0.99，而轉換效率為81％，那么我們就得到它們的實際效率：

被動式PFC電源的實際效率=0.75×82％=61.5％

主動式PFC電源的實際效率=0.99×81％=80.19％

在轉換效率基本相同的時候，兩者在實際效率上的差距達到了18.69％。也就是說，在相同的硬件配置下，使用主動式PFC電源要比被動式PFC的節約1／3左右的電能(所節約出來的電能是個人和電網公司共同享有的)，差距相當明顯。

主動式PFC電源推薦

航嘉多核R80

報價：42.8元

參數規格

電源版本：ATX12V 2.3

額定功率：300W

PFC：主動式

風扇：12cm

點評：多核R80電源是一款環保、節能為設計理念的電源產品。采用的是12cm風扇的抽吸式散熱架構，在內部電路上采用了長城獨有的分段式智能溫控技術，風扇可以根據內部溫度的不同來調節轉速，以保障良好的靜音和散熱效果。性能上，多核R80除了通過我國基本的3C強制認證外，還通過了RoHS、80PLUS、EnergyStar 4.0以及Windows Premium Ready等認證。

多彩超霸DLP-500A

報價：328元

參數規格

電源版本：ATX12V 2.3

額定功率：350W

PFC：主動式

風扇：12cm

點評：多彩超霸DLP-500A為黑色啞光烤漆鋼板外殼，12cm大口徑四色彩燈風扇，工作時可發出彩光，非常適合于搭配高檔、時尚的機箱。內部電路采用的是貼片工藝，散熱更加充分。得益于主動式PFC設計，電源可支持150V-264V的電壓輸入。性能方面，DLP-500A完美通過了國家節能認證要求。