高频开关型整流器的功率变换电路（高频开关整流器采用功率因数校准电路的原因）

功率因数（PF），以下简称PF，是所有交流电力设备的重要输入参数。当交流用电设备的输入阻抗特性为阻性、容性或感性时，我们称其为线性负载。这类线性负载的输入功率因数定义为输入电流和电压之间相位差的总变化，即PF=coso。由于电流和电压之间的相位差而产生的功率因数称为相移功率因数PF。

高频开关整流器的功率因数补偿

当交流电源向线性负载供电时，决定线性负载能够获得多少有功功率仅与输入相移功率因数PF有关。这种相移功率因数更容易补偿。一般采用电感与电容相互补偿的方法可以提高交流用电设备的输入相迁移率。

现代通信电源中使用的高频开关整流器的输入阳极电抗特性是非线性的。其原理电路图。整流后的直流脉动电压对滤波电容器充电。每当达到脉动周期的一半时，电容器C两端的电压就充电到脉动电压V的峰值，然后整流二极管D.或D截止，电容器C变为负载电阻。当电容器C两端的电压下降到整流二极管D.或D时R放电。

当接通时，交流电源瞬间对电容C充电，由于充电时间很短，大约2~4ms，所以电流波形是一个很窄的电流峰值。从傅里叶分析可以看出，这个峰值电流波形由50Hz基波电流和多次谐波电流组成。每个谐波电流的频率是基波频率的整数倍。

由于电压波形为正弦波，不含谐波成分，所以只有基波电流有效值与正弦电压有效值的乘积才是负载电阻R消耗的有功功率。因此，谐波电流无法产生有功功率。谐波电流仅在电源与交流用电设备输入端之间交换无功功率。虽然谐波电流对负载R没有做任何功，但它占据了输入电流的一部分。它只是增加了输入视在功率。

在这种非线性整流负载中，负载R上获得的有功功率的大小仅由畸变功率因数PFxx决定，畸变功率因数定义为

PF=I n=(2K-1), K=1,2,3,4… (3-11) 其中1：为畸变电流波的基波电流； Ia，是，……，I。分别为畸变波电流的3次、5次、n次谐波电流。畸变电流中不存在偶次谐波。

由式（3-11）可知，当输入电流中3次以上（含3次）谐波电流为零时，畸变功率因数出现最大值，即PF*a=1.此时，输入视在功率全部转换为负载电阻R的有功功率。用电设备的总输入功率因数PF。与相移功率因数PFm和失真功率因数PF*的关系为

PFa=PFXPF (3-12)

畸变电流波形与正弦波电压波形之间的相位差非常小。根据测试结果计算：PF*g=0.98~0.99。根据式（3-12），我们可以得到高频开关整流器的总输入功率因数PF。失真功率因数主要取决于PF损耗。

不带功率因数补偿的单相输入高频开关整流器的功率因数PFs一般可以达到0.7左右，三相输入的功率因数PFa一般可以达到0.8~0.85。由于输入畸变功率因数较低，电网必须提供较大的谐波电流才能满足用电设备视在输入功率的要求。为了测量谐波电流的相对含量，在进行谐波电流分析时引入总谐波电流的相对含量，即THDI（Total Harmonic Distortion，I代表电流谐波）。

以上就是高频开关整流器的功率因数补偿，一切都是关于畸变功率因数的最大值。感谢您的浏览。您可以收藏深圳市宝威特电源有限公司官方网站。