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【2021年版】PFCコントローラ メーカー6社一覧

PFCコントローラのメーカー6社を一覧でご紹介します。まずは使用用途や原理についてご説明します。


目次


PFCコントローラとは

PFCコントローラ(英語: Power factor correction controller)とは、力率の改善を行う力率改善回路(PFC回路)を制御するコントローラです。

力率とは皮相電力に対する有効電力の割合のことです。容量性や誘導性の負荷を持った回路に交流電圧を入力すると、入力電流に位相差が生じたり、波形が正弦波から歪むことで高調波電流が発生するため、力率が悪化します。そのため、実際に負荷で消費される電力よりも大きな電力を供給しなければならなくなります。

PFC回路は位相差や高調波電流を改善することで力率を1に近づける回路のことで、その制御を行うのがPFCコントローラです。

PFCコントローラの使用用途

PFCコントローラは交流の商用電源を直流に変換するACDCコンバータには必須と言える回路です。電子機器の力率が低いと、負荷で消費される電力以上の余計な電力を供給する必要があるため、電力会社などの供給側に大きな負担をかけることになります。

それ以上に問題なのが高調波電流による送配電設備の損傷です。そのため、国際規格IEC61000-3-2によって高調波電流の規制値が定められており、電子機器はこの規制値を守らなければなりません。そこで、規制値をクリアするように、PFCコントローラを用いて力率を改善する必要があります。

PFCコントローラの原理

ACDCコンバータに入力された交流電圧はダイオードブリッジで整流されたあとコンデンサで平滑化され直流電圧に変換されます。このときコンデンサの両端電圧とコンデンサに流れる電流がずれるため、入力される電圧と電流に位相差が生じます。また、入力される交流電圧がコンデンサの両端電圧よりも低い期間は電流が流れず、高い期間のみ充電電流が流れるため、入力される電流の波形は正弦波から歪んで高調波電流が発生します。この平滑化コンデンサに起因する位相差や高調波電流が力率を悪化させる要因となります。

力率を改善するために、ダイオードブリッジと平滑化コンデンサの間にPFC回路を入れます。PFC回路は昇圧型のDCDCコンバータと同様の回路構成になっており、入力電流が正弦波に近づくように、スイッチング素子のオン/オフを制御します。

PFC回路の回路方式には、1組のスイッチで構成されるシングル方式、2組のスイッチで構成され位相を180度ずらして駆動させることでリップル電流を抑えることができるインタリーブ方式があります。また動作モードには、大電力(200~500 W程度)用途の電流連続モード(CCM)、中電力(100~200 W程度)用途の電流臨海モード(CRM)があります。これらを目的や用途に応じて適切に選択する必要があります。

参考文献
https://ednjapan.com/edn/articles/1206/18/news008.html
https://techweb.rohm.co.jp/knowledge/si/s-si/05-s-si/7389

PFCコントローラのメーカー情報

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