功率因数校正
使用模拟设计,调谐和验证功率因数校正算法
AC电路的功率因数是电负载使用的瞬时实际功率与通过电路运行的表观电力的比率。它是一种衡量有效功率的功率如何被连接到电网的负载。
\[力量 \;因子= \ frac {真实\;力量 \;(kw)} {明显的\;力量 \;(kva)} \]
在纯粹的线性电路中,
\[力量 \;因子=cosθ\]
其中\(θ\)是下面的矢量电源三角形之间的真实功率和表观电量之间的角度。
更靠近1的功率因数提供了从电网汲取的最大利用率。低功率因数表示电路中的电感或电容元件,导致电流绘制到滞后或引导电压,降低负载可用的瞬时实力和消耗电缆上的不必要的电流容量。
对于非线性电路,功率因数受到线电流中谐波产生的额外失真分量的影响。
\[力量 \;factor =cosθ* \ frac {1} {\ sqrt {1 + total \;谐波\;畸变^ 2}} \]
例如,由于它们提供的尺寸,成本和效率方面提供的优点,因此广泛使用如开关模式电源等负载。然而,没有功率因数校正的开关模式电源的一个缺点是它由于从诸如MOSFET的半导体器件切换而引入负载电流中的这些谐波。这增加了负载电流的总谐波失真,从而降低了功率质量。
工程师使用不同的技术来提高这种电气装置的电力质量。可以通过无功补偿来引起线性载荷的功率因数改进,以补偿前导或滞后的瓦尔。然而,产生谐波的非线性负载需要电源因数校正技术,如调谐或主动谐波滤波器,以减轻这些谐波并提高功率质量。这种功率因数校正技术依赖于使用电力电子设备,使用模拟或数字控制器控制。
使用Simulink数字功率因数校正控制设计金宝app®让您利用多型仿真来设计和调整数字控制算法,使您能够根据输入电流波形定制,从而使损耗保持低,同时将电力质量提高到所需值。在部署硬件上部署控制算法之前,这种方法还使您可以在存在变化的负载和输入电压时测试和验证控制器。
使用Simu金宝applink,您可以:
- 在分配系统中构建切换模式电源,交流电机和其他负载的精确仿真型号
- 进行谐波分析以确定电路中存在的总谐波失真
- 电源转换器的尺寸无源元件,以确保所需的信号特性,例如输出电压纹波
- 使用AC扫描和自动PID调谐设计这些电源转换器的数字控制器
- 自动生成ANSI,ISO或处理器优化的C代码和HDL,以获得控制器的快速原型制作和生产实现
例子和如何
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