單相橋式整流電容濾波負載的功率因數分析

2021-01-11 電子產品世界

摘要：從理論上對單相橋式整流電容濾波負載（即非線性負載）的功率因數作定量分析，並與傳

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/179857.htm

統概念的功率因數作比較。

關鍵詞：功率因數整流濾波

1引言

　　功率因數一直是電力系統中比較關心的問題，近年來隨著電子鎮流器、開關電源等整流濾波電路的大量應用，且功率日益增大，功率因數的影響在這一領域越發明顯。有些實用電路中，有適當的校正電路，但較少涉及功率因數的定量分析，本文對此作出了分析，供電路設計時參考。

2傳統概念的功率因數

　　以往電力系統中，由於感性負載或容性負載的使用，使得交流電路中電壓與電流間存在相位差，設其值為φ，其功率因數定義如下：

令：u=Umcosωt

則：i=Imcos(ωt±φ）

　　可見，當電壓與電流相位差為φ，而波形均為餘弦（或正弦）波時，功率因數隻與相位差φ有關。

3單相橋式整流電容濾波負載的功率因數

　　單相橋式整流濾波負載的電路如圖1所示。因為整流濾波電路中電容的作用，使整流橋每臂的導通時間小於半個周期，即導通角小於π，設其值為2α，如圖2所示。由於i已不是正弦波，功率因數就不能用cosφ來表示。

　　忽略電容放電期間的壓降，此時，電容可等效為一個電壓源，設電壓為E，內阻為r，見圖3、圖4，當ui>E時，半個周期中流過整流橋的電流為通常Rr,忽略ui/R項，則即流過整流橋的電流為正弦波的頂部，輸入電壓及電流波形如圖2所示。

圖1單相橋式整流電容濾波電路

圖2輸入電壓、電流波形

圖3輸出電壓波形

圖4濾波電容等效為電壓源

由圖5可知：

圖5電流i與導通角2α之間的關係

4結論

　　隨著導通角的增大，輸入功率因數增加，當導通角2α為π時，PF=1。實際應用中，可通過電路設計來增大導通角，達到提高輸入功率因數的目的。

電子鎮流器相關文章:電子鎮流器工作原理

電子鎮流器相關文章:


相關焦點

  • 橋式整流電路分析
    學過模電的人應該對於橋式整流電路都應該不陌生，在我學模電的時候對於橋式整流電路印象最深刻的就是它的四個二極體。 在我們的日常設計中，橋式整流電路也是基本上必不可少的，因為橋式整流器對輸入正弦波的利用效率比半波整流高一倍。
  • 整流電路的作用是什麼?橋式整流電路的作用是什麼?可控整流電路的...
    ⑵整流電路：利用具有單向導電性能的整流元件，把方向和大小都變化的50Hz交流電變換為方向不變但大小仍有脈動的直流電。　　⑶濾波電路：利用儲能元件電容器C兩端的電壓（或通過電感器L的電流）不能突變的性質，把電容C（或電感L）與整流電路的負載RL並聯（或串聯），就可以將整流電路輸出中的交流成分大部分加以濾除，從而得到比較平滑的直流電。在小功率整流電路中，經常使用的是電容濾波。
  • 工作上需要的整流濾波電路,還愁原理不懂?不存在的
    單相橋式整流電路：單相半波整流電路：u2 >0 時，二極體導通。uo=u2u2<0時，二極體截止，輸出電流為0。uo=0輸出電壓波形：二極體上的平均電流：ID =IL二極體上承受的最高反向電壓：Urm=根號2 U2輸出電壓平均值（Uo）:如圖單相全波整流電路：單相全波橋式整流電路：倍壓整流電路：u2的正半周時：D1導通，D2截止，電容C1的電壓充到：根號2倍的U2.
  • 基於MATLAB/Simulink的單相橋式整流電路建模與仿真
    摘要：闡述了單相橋式全控整流電路的工作原理，並且詳細研究了在MATLAB/Simulink中的單相橋式全控整流電路的建模方法;最後給出了詳細的仿真結果，仿真結果和理論分析一致，為單相橋式全控整流電路的研究打下了堅實的基礎。
  • 濾波電容怎麼接入電路?接線圖詳解
    濾波電容容量大，因此一般採用電解電容，在接線時要注意電解電容的正、負極。電容濾波電路利用電容的充、放電作用，使輸出電壓趨於平滑。 　　濾波電路利用電抗性元件對交、直流阻抗的不同實現濾波。電容器C對直流開路，對交流阻抗小，所以C應該並聯在負載兩端。電感器L對直流阻抗小，對交流阻抗大，因此L應與負載串聯。
  • 【模電經典回顧系列】系列1 橋式整流電路分析
    學過模電的人應該對於橋式整流電路都應該不陌生，在我學模電的時候對於橋式整流電路印象最深刻的就是它的四個二極體。 在我們的日常設計中，橋式整流電路也是基本上必不可少的，因為橋式整流器對輸入正弦波的利用效率比半波整流高一倍。
  • 單相橋式整流電路圖及工作原理 (含參數計算)
    1.工作原理單相橋式整流電路是最基本的將交流轉換為直流的電路，其電路如圖10.1.2所示。圖10.1.2單相橋式整流電路（a）整流電路 (b)波形圖在分析整流電路工作原理時，整流電路中的二極體是作為開關運用，具有單向導電性。
  • 整流濾波電壓及整流電流的波形圖詳解
    u1，再通過輸入濾波電容得到直流高壓U1。橋式整流濾波電路的原理如圖1(a)所示，整流濾波電壓及整流電流的波形分別如圖l(b)和(c)所示。 總  結  (1)整流橋的上述特性可等效成對應於輸入電壓頻率的佔空比大約為30%。(2)整流二極體的一次導通過程，可視為一個「選通脈衝」，其脈衝重複頻率就等於交流電網的頻率(50Hz)。
  • 倍壓整流用什麼電容_倍壓整流電路電容多大
    倍壓整流電路結構的優缺點分析 　　倍壓整流電路的實質是電荷泵。在一些需用高電壓、小電流的地方，常常使用倍壓整流電路。倍壓整流，可以把較低的交流電壓，用耐壓較低的整流二極體和電容器，「整」出一個較高的直流電壓。倍壓整流電路一般按輸出電壓是輸入電壓的多少倍，分為二倍壓、三倍壓與多倍壓整流電路。
  • 單相電壓型PWM整流電路原理分析與仿真(二)
    3 單相電壓型PWM整流電路工作過程分析#e#3 單相電壓型PWM整流電路工作過程分析 可以將電壓型單相橋式PWM整流電路的4個橋臂看成4個開關
  • 單周期控制無橋Boost PFC電路分析
    1　引言本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/176423.htm傳統的AC/DC電路採用不可控整流電路和電解電容濾波以得到波形平滑的直流電壓。
  • 功率與功率因數的區別是什麼?
    電力系統的一個重要的技術指標就是題目說的功率因數，其是衡量電氣設備功率高低的依據。在交流電力系統中，負載元件阻性負載、感性負載、容性負載。對於阻性負載；流過電阻的電流和加在阻性負載兩端的電壓相位差是相同的。因此，阻性負載消耗的功率需要其它能源轉換而來，例如水能、煤等。
  • 幾個最簡單實用的電容降壓原理分析
    將交流市電轉換為低壓直流的常規方法是採用變壓器降壓後再整流濾波,當受體積和成本等因素的限制時,最簡單實用的方法就是採用電容降壓式電源.本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201705/359436.htm　　採用電容降壓時應注意以下幾點:　　1 根據負載的電流大小和交流電的工作頻率選取適當的電容,而不是依據負載的電壓和功率.　　2 限流電容必須採用無極性電容,絕對不能採用電解電容.而且電容的耐壓須在400V以上.最理想的電容為鐵殼油浸電容.
  • 單相橋式整流電路圖的繪圖技巧
    單相橋式整流電路是一種用途極為廣泛的電路。也是中職教材《電子技術基礎》中的重點內容。筆者長期從事該門學科教學。 　　通常情況下，把每支二極體所在的那條支路叫臂，這樣橋式整流電路共有四個臂。 　　1.畫圖方法（口訣） 　　 　　相對兩臂朝向一致（二極體），一正一負（相連）接交流，兩正（相連）為直流電的負，兩負（相連）為直流電的正。 　　具體說明如下： 　　（1）ab、cd、bc、ad為四臂。
  • mkp電容作用及使用要求和電性能參數
    MKP即「金屬化聚丙烯薄膜電容」的英文簡稱，代表電容的材質。 MKP電容：金屬化聚丙烯電容，引出損耗小，內部溫升小，負電容量溫度係數，優異的阻燃性能。廣泛應用於高壓高頻脈衝電路中，電視機中S校正和行逆程波形和顯示器中，照明電路中電子整流吸收和SCR整流電路。用於安規方面。RC降壓時也有用到。
  • 電路分析:經典集成直流穩壓電源電路
    整流　　是將正弦交流電變成脈動直流電，主要利用二極體單向導電原理實現，整流電路可分為半波整流、全波整流和橋式整流。電源多數採用橋式整流電路，橋式整流由4個二極體組成，每個二極體工作時涉及兩個參數：　　一是電流，要滿足電源負載電流的需要，由於橋式整流電路中的4個二極體是每兩個交替工作，所以，每個二極體的工作電流為負載電流的一半；二是反向耐壓，反向電壓要大於可能的最大峰值。　　(1)電流負載ID>?I1　　(2)反向耐壓為變壓器最高輸出的峰值VD> V2.
  • 基於全橋式變壓器開關電源設計的分析
    2.3直流輸出電壓非調整式全橋開關電源變壓器初、次級線圈匝數比的計算　　直流輸出電壓非調整式全橋開關電源，就是在DC/AC逆變電源的交流輸出電路後面再接一級整流濾波電路，請參考1-48.這種直流輸出電壓非調整式全橋開關電源的兩組控制開關K1和K4、K2和K3的佔空比與DC/AC逆變電源一樣，一般都是0.5,整流輸出電壓的有效值Uo與半波平均值Upa基本相等。
  • 採用Matlab/Simulink對三相橋式全控整流電路的仿真分析
    本文利用Simulink對三相橋式全控整流電路進行建模，對不同控制角、橋故障情況下進行了仿真分析，既進一步加深了三相橋式全控整流電路的理論，同時也為現代電力電子實驗教學奠定良好的實驗基礎。
  • 電壓型單相半橋式整流電路以及電流型單相全橋電路
    電壓型單相半橋式整流電路本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/180998.htm一、主電路的結構1、倍壓電路：如果假定T1/T2始終處於關斷狀態，則輸入電壓正半周期間D1/on，電容Cd1上直流電壓uc1近似等於輸入電源的峰值uNm；同理可知，電容Cd２上直流電壓uc2 近似等於輸入電源的峰值uNm