功率因数校正之分析.pdf

AN1106 使用 dsPIC® DSC 实现能量转换应用中的功率因数校正 结合多种功率电子外设 （如模数转换器（Analog-to- 作者： Vinaya Skanda Digital Converter ，ADC ）和脉冲宽度调制器 （Pulse Microchip Technology Inc. Width Modulator ，PWM）），具有低成本和高性能特点 的 DSC 使得电力相关应用的数字化设计和研发变得更 简介 为简便和容易。 基于数字化实现的 PFC 具有以下一些优势： 在大多数能量转换应用中，紧接交流输入源之后是 AC/ • 易于实现先进控制算法 DC 转换部分。交流输入源经过 AC/DC 整流获得直流输 出以供给后续单元。 • 软件修改具有灵活性，可满足特定用户需求 • 方便与其他应用进行集成 整流电压源采用正弦波输入并具有容性滤波环节。不论 与其连接的负载如何，其输出都为断续、短暂的高峰值 电流脉冲。 功率因数在电力和控制系统中的重要性 由于许多应用中需要直流电压源，因此一个具有容性滤 在理解 PF 之前，有必要了解功率包含以下两个分量： 波器的整流器是必要的。然而，这将导致断续、短暂的 • 有功功率 电流尖峰。当主电源输出这种类型的电流时，由此产生 的电路损耗、总谐波含量和辐射干扰都将显著增加。在 • 无功功率 功率等级大于 500 瓦的应用中，这些问题显得尤为突 有功功率指的是实际消耗的功率并被用户所在地的电表 出。 所记录。有功功率将电能实际转换为其他形式能量，如 电力系统中电力质量的定量测量通常有两个要素，即功 产生热能、光能和机械能。有功功率以千瓦 （kW）为 率因数 （Power Factor， PF）和总谐波失真 （Total 单位，在电表中记录形式为千瓦时 （kWh）。 Harmonic Distortion，THD ）。电力系统消耗的有功功 无功功率不产生有用功，但仍需要它来产生和维持工业 率主要由系统的 PF 确定。 感性负载（如感应电机驱动的泵或风机、焊接机和许多 提高功率因数的益处包括： 其他设备）运行所需的电磁场。无功功率以千乏 （kVAR）为单位。 • 较低的能量和配电成本 • 降低配电过程中的电力系统损耗 所需要的总功率，包括有功功率和无功功率，被称为视 在功率，其单位为千伏安 （kVA）。 • 更好的电压调节 • 提升满足电力需求的能力 功率因数作为一个参数，它给出了任何系统所消耗的有 功功率在总视在功率中所占的比率。功率因数之所以是 本应用笔记主要围绕基于数字信号控制器 （Digital 一个重要的可测量数值，是因为它通常