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LC滤波电路分析-一些概念分析

(2012-07-06 16:56:02)
标签:

杂谈

怎样会形成无功功率,有人很可笑的说,只有储存到无源元件会返回到电源的能量是无功功率

还必须要注意整流电路中,无源元件和整流桥共同作用,引起电流的不连续也会形成无功功率

在求功率因素的时候

用功率因素=位移功率因数*纯因数才是唯一正确的

 

LC滤波有好几种

1.电源整流后的LC滤波

2.开关电源输出的LC滤波

3.信号处理电路中的LC滤波

 

首先一看到LC滤波,我就会感觉到有点头大,

因为:

a.时域分析涉及到微分方程,

b.电感上的电压电流在变,电容上的电压电流在变,

c.对于直流比较好分析,也就是单位阶跃响应,震荡几下后,最终电感两端电压为0,而电容上的电压为电源电压

 但是对于输入不是阶跃函数的情况,而是脉动直流,真的是很头大

 

问题的逐步分解

1.LC电路可以有效的改善功率因数

  首先什么是功率因数:有功功率/视在功率

  但是在李爱文的书上却是把它定义为:斜波因数和相移因数的乘积

因为有功功率的定义是:有功功率是直流分量功率及基波和谐波有功功率之总和(也就是说斜波也是包含有功部分的)但是李爱文的定义是把基波看成有功,斜波看成是无功

  这个是没有错的,因为基波与斜波相乘,在一个周期内的积分值为0的,这个只要算一下就可以得到了.

 

正确的:有功功率是平均功率,也就是对UI进行积分再除以时间(也就是UI一起作用的功率)

       视在功率:电压有效值乘上电流有效值(可以表明从电网上取得的电压最大值/有效值以及电流最大值/有效值(实在功率又可以称为表现功率,只是翻译时的不同)

       无功功率:视在功率-有功功率

     注意:在没有谐波的情况下,可以推导出:功率因数=COSa   (电压电流角差的余弦)。但是有谐波的时候,上述表达式式不成立。这时很多人,包括很多专家都没有意识到的一个情况。详细公式,请见有关书籍。

    标么(YAO)化:给定一组基值,具体的值与基准值相比得到的值,就是标么值

    电路中的断路器是按照电流的方均根值设计的(也就是有效值)

 

分析方法:比较早的是假设电感无穷大来分析

         后来在老外的论文中<最小电网电流斜波和最高功率因数的整流器的设计>假设电容无限大来分析

 

位移功率因数(displacementfactor):displacement是位移,置换的意思,功率因数的位移分量,基波有功功率与基波表观功率之比。

纯因数:基波分量有效值/总的波形的有效值 (该参数在网上很难找到,只有在一些论文上可以看到)

       也可叫电流畸变系数,又可以叫斜波因数,又叫失真系数

有了上面的概念

功率因素可以表示为:功率因数=位移功率因数*纯因数(失真系数)

该公式推导如下:功率因数=有用功/视在功=(U*I总)的积分平均值/U*I总

                                     =[U*(I1+I2+....+IN)的积分平均值/U*I总

由于U和斜波的积分平均值为零,所以斜波项可取掉,(也就是斜波电流不做功)关系式可以写成

                                     =(U*I1)的积分平均值/U*I总

分子分母同乘以I1                     ={(U*I1)的积分平均值/I1U}*(I1/I总)

上述的第一项就是位移功率因数,第二项就是失真系数

 

 

 

 

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