基于Matlab的高頻開關(guān)電源功率因數(shù)測(cè)量電路研究
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高頻開關(guān)電源的功率因數(shù)是非常重要的一個(gè)參數(shù)，直接決定著產(chǎn)品是否符合通用的諧波標(biāo)準(zhǔn)，衡量著產(chǎn)品的優(yōu)劣。為了減小諧波、提高功率因數(shù)，高頻開關(guān)電源普遍采用了功率因數(shù)校正電路來改善電流波形。為了在設(shè)計(jì)階段就了解高頻開關(guān)電源的功率因數(shù)值，方便進(jìn)行功率因數(shù)校正電路參數(shù)的優(yōu)化，就需要進(jìn)行功率因數(shù)的測(cè)量。本文基于Matlab仿真軟件設(shè)計(jì)并給出了兩種功率因數(shù)測(cè)量的電路，用這兩種電路對(duì)RC正弦電路進(jìn)行了功率因數(shù)仿真測(cè)量和計(jì)算驗(yàn)證；并把這兩種仿真測(cè)量電路應(yīng)用于三相大功率恒流充電電源的功率因數(shù)仿真測(cè)量中，最后通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其可靠性。
1 功率因數(shù)的定義
功率因數(shù)用于衡量輸入有功功率與輸入視在功率中的比例，用公式表示為：
功率因數(shù)越高，輸入有功功率所占的比重越大；當(dāng)功率因數(shù)為l時(shí)，輸入的功率全部被作為有功功率吸收。
在正弦系統(tǒng)中，P全部是基波分量所做的有功，S也全部是基波分量的視在功率。但是在非正弦系統(tǒng)中，P和S都不是基波分量，而是所有電壓、電流的直流分量和各次諧波分量所做的功，功率因數(shù)的定義式可以表示如式(1)：
其中，Uk、Ik分別為第k次諧波電壓電流的有效值。
當(dāng)輸入側(cè)無損耗時(shí)(即輸入電壓波形不失真)，則式(1)可以簡(jiǎn)化成式(2)：
2 功率因數(shù)仿真測(cè)量的兩種方法
根據(jù)式(1)，可以設(shè)計(jì)出第一種功率因數(shù)測(cè)量電路。如圖l所示。其中，u和i相電壓和相電流。
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