主动式PFC负载对电源的影响

以理想电压源而言，等效回路上是没有内阻(R) 、电感(L) 及电容(C) (如图一)，但实际的电压源是有的(如图二)。回路上的R将造成压降，而L将造成瞬时的电压下降或谐震。而C可滤除高频噪声，但也会有谐震问题。

市电电压源的等效回路与交流电源供应器大致相同(如图三)，交流电源供应器的L值是越大容量越低，R也是如此，而输出侧通常会有X电容(XC)或其它滤波电容【注：这C〈变压器内部寄出电容〉可看成与XC并连而当成一个C】。而市电的L值及R值就不一定，至于C的部分，由于市电通常可能连接N个Load，有些Load内部会有XC，在回路上是并在电源端的，这XC的大小是无法得知的，且回路到待测物( DUT)之间的距离可能很长，对电源质量影响有多大无法得知。

由于市电的质量不一，电压及频率也无法随意调整，不足以拿来做产品开发的验证条件，因此采用交流电源供应器来模拟市电是最佳的选择。

以下针对两款不同品牌(A品牌与B品牌)所设计内含的主动式功率因子改善线路负载( PFC Switching Power Supply)，应用在交流电源供应器输出和市电输出的测试报告：

交流电源供应器 - 在不同输出电压为90V / 110V / 120V / 240V的测试结果：

Volt:AC90V, F:60Hz	Volt:AC110V, F:60Hz
Volt:AC120V, F:60Hz	Volt:AC240V, F:60Hz

由以上的波形可看到在90V时，电流波形非常糟糕，正常的PFC其电流波形虽然一定会有厚厚的现象，且越近波峰会越厚，但这种厚度变化是很平顺的变化(如下图Ch2)，不会忽然间变很厚，这一定是有Core饱和，才会突然出现很大的Switch高频电流变化。此款机型分析可能是储能电感饱和，也可能是差模电感饱和，造成电流有异常。

PFC的储能Core在供应电压越低的时候，Core的储能能量会越大，原因是它升压的弧度比率也越高，Duty就会开很大，Core的充电时间长，如果Core的储能范围不足，就会出现饱和现象，Core饱和时会形同短路而有大电流产生，虽然PFC的限流回路会在此时关闭开关组件，但在下个切换周期来时，还是会有此现象，这现象一直周而复始，就出现我们看到的这种异常电流波形。

随着供应电压的提升，这现象会越来越小，从波形中可看到，在AC120V时，已经变很小，但还是有一些，而在AC240V时，就没有此现象。

市电 - 出电压为 110V 的测试结果：

V市电 AC 110V 空载	市电 AC110V 加 A 品牌负载

从以上波形可看出，由于市电的波峰已经严重截掉，较无法反应出越波峰处高频电流变化量越大的现象，但经比较市电空载与市电加 A 品牌负载的波峰处的差异，还是可看出市电的电压波形已经被影响。

从A品牌负载的测试波形中，发现最主要会影响交流电源输出波形是在输出电压为90V，所以如果B品牌负载在Low Line 90V测试都没有任何异常，那更高的电压就不会有问题。所以B品牌负载的测试中，我们只作输出电压 90V & 240V。

交流电源供应器 - 在输出电压下为 90V 和 240V 的测试结果：

Volt:AC90V, F:60Hz	Volt:AC240V, F:60Hz

市电 - 出电压为 110V 的测试结果：

市电 AC 110V 空载	市电 AC110V 加 B 品牌负载

此待测物 (DUT) 连接交流电源供应器，电压波形和电流波形都很好，主要是它的 Core 没有饱和现象， EMI Filter 也把电流均化得很好，只剩极少数的高频切换电流反应到 AC 端，但已不足以影响到电压波形了。