开关电源的功率因数计算

冠宇开关电源的功率因数计算仍以功率因数的定义为基础，即有功功率与视在功率之比. 以其输入为准. 实际上，开关电源的制造商都使用测量方法负载功率因数计算，并且有专门的仪器来测量开关电源的各种参数，包括其功率因数. 由于历史原因，许认为功率因数的计算公式为: PF = cosφ. 实际上负载功率因数计算，该公式仅在某些情况下有效. 前提是负载是非纯电阻线性负载. 功率因数的真正定义是: PF =有功功率/视在功率.

什么是有功功率？有功功率是负载实际消耗的功率. 计算方法为: P active =∫u·i. 实际上，这是瞬时电压和瞬时电流的乘积的平均值. 视在功率的定义为: Papparent = URMS·IRMS. 与计算有功功率不同，此处的电流和电压是分别测量的. 那么，公式PF = cosφ是怎么来的呢？对于交流电动机等感性负载（实际上，容性负载相同，但这种负载很少见），电流波形和电压波形相同，但存在相位差.

对于具有相位差φ的电流I: 可以将其分解为与电压同相的分量，其幅度为I·cosφ；正交于电压（相位相差90°）的分量，幅度为I·sinφ. 将两个分量乘以电压，即可得到平均值. 正交分量和电压的平均值为零，其余为P active = P视在·cosφ. 在这里，无功电流为: I无功= IRMS·sinφ.

对于诸如开关电源的负载，电流波形和电压波形之间没有明显的相位差，但是电流波形不是正弦波. 该负载实际上是典型的非线性负载. 如前所述，可以通过将电流分解为与电压相同频率和相同相位的分量以及不同频率或相位的分量来计算非正弦电流的平均值乘以正弦电压. 电流波形中基本上没有相位差，但是谐波分量很多. 傅立叶变换电流波形以获得一系列谐波分量. 其中: 仅基频分量与电压乘积的平均值不为零，这部分电流为有功电流；并且所有高次谐波分量和电压乘积的平均值为零，因此该电流的所有高次谐波电流均为无功电流，因为它们与实际消耗的功率无关. 无功电流的总和是所有高次谐波电流的平方和的平方根.

本文来自电脑杂谈，转载请注明本文网址：
http://www.pc-fly.com/a/tongxinshuyu/article-271215-1.html