简单整流滤波电路的功率因数
问题
深圳 冯旭升
问题的引出
许多电子设备电源输入部分都带有二极
管和电容组成的整流滤波电路.用正弦波
交流电对这种带有整流滤波电路的电子设
备供电功率因数接近100%.但是,人们却
普遍认为用正弦波交流电对这种电子设备
供电功率因数很低,尤其严重的是许多标
准及检测部门的技术人员也这样认为,因
此造成了概念上的混乱.本文提出这个问
题供大家讨论.
电器电子设备产生无功功率的原因
用正弦波交流电给电器设备供电,如果用
电设备的阻抗特性含有电抗成分,则会在
外界正弦波电压上升期内形成能量存储,
电容器件电场中存储的能量为Ec=0.5CV2,
电感器件磁场中存储的能量为El=0.5LI2.
在正弦波电压下降期内,电抗器件中存储
的能量将会返回电网,形成无功功率.
电子电器设备形成无功功率的条件
由以上分析可见,用电设备形成无功功率
有两个必要条件:
1,用电设备中必须包含能存储电能的电抗
成分以在正弦波电压上升期内存储能量.
2,在正弦波电压下降期内,存储在电抗器
件中的能量要能返回电网.
有功功率,无功功率,视在功率及
功率因数的含义
用正弦波电源给电子/电器设备供电输入功率中既包含有
功功率又包含无功功率.
有功功率是用电设备实现了能量转换对外做功的功率.
无功功率就是指用电设备电抗器件中存储的返回电网的能
量在单位时间内的总和,这部分能量没有对负载做功.
用正弦波电源给用电设备供电时,如果测量用电设备的输
入电流和输入电压再根据电流乘以电压的定义换算用电设
备的输入功率,则得出的功率值中既包括了有功功率又包
括了无功功率,这个功率总和在电工学中叫做视在功率.
即:视在功率=输入电流x输入电压=有功功率+无功功率
功率因数是用电设备输入端有功功率与视在功率的比值.

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