Współczynnik mocy (zwany dalej PF) jest ważnym parametrem wejściowym wszystkich urządzeń zasilających AC. Gdy charakterystyka impedancji wejściowej sprzętu elektrycznego prądu przemiennego jest rezystancyjna, pojemnościowa lub indukcyjna, nazywamy to obciążeniem liniowym. Współczynnik mocy wejściowej tego typu obciążenia liniowego jest definiowany jako całkowita zmiana różnicy faz między prądem i napięciem na końcu wejściowym, tj. pf = COSO. Współczynnik mocy generowany przez różnicę faz między prądem a napięciem nazywany jest przesuniętym fazowo współczynnikiem mocy PF.

Kompensacja współczynnika mocy prostownika przełączającego wysokiej częstotliwości

Gdy zasilacz prądu przemiennego dostarcza moc do obciążenia liniowego, ilość mocy czynnej, jaką może uzyskać obciążenie liniowe, jest związana tylko ze współczynnikiem mocy przesunięcia fazy wejściowej PF. Ten współczynnik mocy przesunięcia fazowego jest łatwy do skompensowania. Ogólnie rzecz biorąc, wzajemna kompensacja indukcyjności i pojemności może poprawić współczynnik przesunięcia fazy wejściowej urządzeń zasilających AC.

Charakterystyka reaktancji wejściowej prostownika przełączającego wysokiej częstotliwości stosowanego w nowoczesnych zasilaczach komunikacyjnych jest nieliniowa. Jego główny schemat obwodu. Wyprostowane, pulsujące napięcie prądu stałego ładuje kondensator filtra. Za każdym razem, gdy jest ładowany do połowy okresu pulsowania, napięcie na obu końcach kondensatora C jest ładowane do wartości szczytowej V napięcia pulsującego. Następnie dioda prostownicza D. lub D zostaje wyłączona, a kondensator C rozładowuje się do rezystora obciążenia R., gdy napięcie na obu końcach kondensatora C spada do tranzystora prostownika przedłużającego D. lub D.

Podczas przewodzenia zasilacz prądu przemiennego chwilowo ładuje kondensator C. Ponieważ czas ładowania jest bardzo krótki, około 2-4 ms, przebieg prądu jest bardzo wąskim szczytem prądu. Zgodnie z analizą Fouriera ten przebieg prądu szczytowego składa się z prądu fali podstawowej 50 Hz i prądu wielokrotnych harmonicznych, a częstotliwość każdej harmonicznej prądu jest całkowitą wielokrotnością częstotliwości fali podstawowej.

Ponieważ przebieg napięcia jest przebiegiem sinusoidalnym bez składowych harmonicznych, jedynie iloczynem wartości skutecznej prądu podstawowego i wartości skutecznej napięcia sinusoidalnego jest moc czynna pobierana przez rezystor obciążenia R. Dlatego prąd harmoniczny nie może generować moc. Prąd harmoniczny wymienia tylko moc bierną między zasilaczem a zaciskiem wejściowym sprzętu elektrycznego prądu przemiennego. Chociaż prąd harmoniczny nie działa na obciążenie R, zajmuje część prądu wejściowego, to znaczy zwiększa wejściową moc pozorną.

W tym nieliniowym wyprostowanym obciążeniu ilość mocy czynnej uzyskanej na obciążeniu r zależy tylko od współczynnika mocy zniekształcenia pfxx, a współczynnik mocy zniekształcenia jest zdefiniowany jako.

PF ★ = in = (2k-1), k = 1,2,3,4... (3-11) gdzie 1 jest podstawowym prądem fali odkształcenia; Ia，Is，•…，I。， Jest to 3., 5. i N. harmoniczna prądu fali odkształcenia. W prądzie zniekształcenia nie ma parzystej harmonicznej.

Z równania (3-11) wynika, że ​​gdy prąd harmoniczny ponad 3-krotny (w tym 3-krotny) w prądzie wejściowym wynosi zero, współczynnik mocy odkształcenia ma wartość maksymalną, tj. pf * a = 1. Przy tym razem wejściowa moc pozorna jest w całości przekształcana na moc czynną rezystora obciążenia R. Całkowity wejściowy współczynnik mocy PF sprzętu elektrycznego. Związek ze współczynnikiem mocy przesunięcia fazowego PFM i współczynnikiem mocy odkształcenia pf * jest następujący:

PFa=PFXPF (3-12)

Różnica faz między przebiegiem prądu odkształconego a przebiegiem napięcia sinusoidalnego jest bardzo mała. Zgodnie z wynikami testu PF * g = 0,98 ~ 0,99. Zgodnie z równaniem (3-12) można zobaczyć całkowity wejściowy współczynnik mocy PF prostownika przełączającego wysokiej częstotliwości. Co zależy głównie od współczynnika mocy zniekształceń PF.

Współczynnik mocy PFS jednofazowego prostownika przełączającego wysokiej częstotliwości bez kompensacji współczynnika mocy może ogólnie osiągnąć około 0,7, a współczynnik mocy PFA wejścia trójfazowego może ogólnie osiągnąć 0,8 ~ 0,85. Ze względu na niski współczynnik zniekształceń wejściowych, sieć energetyczna musi dostarczać prąd o dużej harmonicznej, aby spełnić wymagania pozornej mocy wejściowej sprzętu elektrycznego. Aby zmierzyć względną zawartość harmonicznych prądu, podczas analizy harmonicznych prądu wprowadza się względną zawartość całkowitego prądu harmonicznego, tj. THDi (całkowite zniekształcenie harmoniczne, I reprezentuje harmoniczną prądu).

Powyższe jest kompensacją współczynnika mocy prostownika przełączającego wysokiej częstotliwości i całej zawartości, w której współczynnik mocy zniekształceń ma maksymalną wartość.

Jeśli masz jakiekolwiek wymagania lub jakiekolwiek pytania dotyczące rozwiązań prostowniczych dla Twoich aplikacji, możesz w dowolnym momencie skontaktować się z naszym dedykowanym zespołem pod adresem marketing@everexceed.com .