交流电路的功率因数是电气负载使用的瞬时实功率与通过电路的视在功率的比值。它衡量的是连接到电网的负载传输和使用电力的有效性。

\[权力\;Factor = \frac{实\;权力\;(千瓦)}{明显\;权力\;(kVA)} \]

在纯线性电路中，

\[权力\;因素= cosθ\]

其中，θ\是下面矢量功率三角形中实际功率和视在功率之间的夹角。

接近1的功率因数提供了从电网获得的电力的最大利用率。低功率因数表示电路中的电感元件或电容元件导致电流滞后或超前电压，分别降低负载的瞬时实际功率并消耗电缆上不必要的电流容量。

对于非线性电路，功率因数受到线路电流谐波产生的额外失真分量的影响。

\[权力\;因子= cosθ * frac{1}{√{1 + Total \;谐波\;失真^ 2}}\]

例如，像开关模式电源这样的负载被广泛使用，因为它们在尺寸、成本和效率方面具有优势。然而，没有功率因数校正的开关模式电源的一个缺点是，由于从半导体器件(如mosfet)的开关，它会在负载电流中引入这些谐波。这增加了负载电流的总谐波失真，从而降低了电能质量。

工程师使用不同的技术来改善这类电力装置的电力质量。通过无功补偿来补偿超前或滞后的变分器，可以提高线性负载的功率因数。然而，产生谐波的非线性负载需要功率因数校正技术，如调谐或有源谐波滤波器，以减轻这些谐波和改善电能质量。这种功率因数校正技术依赖于电力电子的使用，由模拟或数字控制器控制。

利用Simulink进行数字功率因数校正控制设计万博1manbetx^®让您利用多速率模拟来设计和调整数字控制算法，使您能够定制输入电流波形，从而保持低损耗，同时将电能质量提高到期望的值。这种方法还使您能够在将控制算法部署到硬件上之前，在负载和输入电压变化的情况下测试和验证控制器。

使用Simu万博1manbetxlink，你可以:

• 建立配电系统中开关电源、交流电机和其他负载的精确仿真模型
• 进行谐波分析以确定电路中存在的总谐波失真
• 电源转换器的无源组件尺寸，以确保所需的信号特性，如输出电压纹波
• 为这些电源转换器设计数字控制器使用交流扫描和自动PID整定
• 自动生成ANSI, ISO，或处理器优化的C代码和HDL快速原型和生产实现的控制器