力率改善回路

力率改善回路とは、PFC(Power factor correction)回路とも呼ばれ、電源品質の向上のための回路のことを指す。具体的には力率を可能な限り1に近づけることを目的とする改善を行う回路のこと。電圧と電流の相違差を無くすと同時に高調波電流の抑制を働きかける。

高調波の抑制は、国際規格IEC 61000-3-2のクラスによって最大の許容高調波電流が規定されており、関連する電子機器には基本的にPFCが要求される。

力率改善回路では大きく分けてパッシブ方式、部分スイッチング方式、スイッチング方式(アクティブ方式)の3つの改善方式がある。

パッシブ方式は電源にリアクトルを電源に直接入れるもので、一般的に小さい容量の電源回路に用いられる。部分スイッチング方式は、パッシブ方式のリアクトル挿入部にスイッチ素子を加え、半サイクル期にスイッチング動作を行う方式のことをいう。スイッチング素子をオンにして電流の流れなかった区間でも電流を流すことで、入力電流の通電エリアが広がり力率を改善できる。スイッチング方式(アクティブ方式)の力率改善回路は、ダイオードブリッジと負荷の間に昇圧コンバータ(昇圧チョッパー回路)を挿入し、オンオフによって電流をコントロールし入力の電圧と位相を合わせることで力率を改善する方式のこと。MOSFET等による高周波スイッチングによる動作にて、コンデンサやリアクトルをコンパクトに設計できる。