功率因数校正

使用模拟设计,调谐和验证功率因数校正算法

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。

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

在纯粹的线性电路中,

\[权力\;因素= cosθ\]

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。

矢量三角形。

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。

用于领先和滞后电源因素的平均电源型材。

对于非线性电路,功率因数受到线电流中谐波产生的额外失真分量的影响。

\[权力\;factor =cosθ* \ frac {1} {\ sqrt {1 + total \;谐波\;畸变^ 2}} \]

例如,由于它们提供的尺寸,成本和效率方面提供的优点,因此广泛使用如开关模式电源等负载。然而,没有功率因数校正的开关模式电源的一个缺点是它由于从诸如MOSFET的半导体器件切换而引入负载电流中的这些谐波。这增加了负载电流的总谐波失真,从而降低了功率质量。

工程师使用不同的技术来提高这种电气装置的电力质量。可以通过无功补偿来引起线性载荷的功率因数改进,以补偿前导或滞后的瓦尔。然而,产生谐波的非线性负载需要电源因数校正技术,如调谐或主动谐波滤波器,以减轻这些谐波并提高功率质量。这种功率因数校正技术依赖于使用电力电子设备,使用模拟或数字控制器控制。

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万博1manbetx数字控制升压功率因数校正模拟模型。

线电流(蓝色)和功率因数校正后的谐波失真(黄色)。

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