整流器性能指标解析

在实际工程中，对整流器的基本要求有：输出的直流电压稳定（在允许的波动范围内）；输出直流电压中的纹波电压需控制在允许范围内；交流侧输入电流的谐波需控制在允许范围内（输入功率因数要尽量高）。上述要求通常用性能指标来描述。

整流器的性能指标如下：

（1）电压纹波系数γ_u

整流器的输出电压是脉动的，其中除了有主要的直流成分外，还有一定的交流谐波成分。定义整流器的输出电压的交流纹波有效值U_R与直流平均值U_d之比为电压纹波系数γ_u，即

如果直流输出电压有效值用U表示，则，因此有

如果直流输出电压有效值用U表示，则，因此有

（2）电压脉动系数S_n

定义整流输出电压u_d中最低次谐波峰值U_nm与直流平均值U_d之比为电压脉动系数S_n，即

（2）电压脉动系数S_n

定义整流输出电压u_d中最低次谐波峰值U_nm与直流平均值U_d之比为电压脉动系数S_n，即

（3）输入电流总畸变率THD（Total Harmonic Distortion）

交流输入电流I中除基波电流I₁外，通常还含有各次谐波电流I_n（n=2，3，4，…）。定义除基波电流外的所有谐波电流总有效值I_h与基波电流有效值I₁之比为输入电流总畸变率THD。

（3）输入电流总畸变率THD（Total Harmonic Distortion）

交流输入电流I中除基波电流I₁外，通常还含有各次谐波电流I_n（n=2，3，4，…）。定义除基波电流外的所有谐波电流总有效值I_h与基波电流有效值I₁之比为输入电流总畸变率THD。

由于

由于

所以

式中，I_n为第n次谐波电流有效值。

（4）输入功率因数PF（Power Factor）(www.xing528.com)

定义交流电源输入有功功率P与其视在功率S之比为输入功率因数PF，即

所以

式中，I_n为第n次谐波电流有效值。

（4）输入功率因数PF（Power Factor）

定义交流电源输入有功功率P与其视在功率S之比为输入功率因数PF，即

对于无畸变的正弦波，谐波电流在一个周期内的平均功率为零，只有基波电流I₁形成有功功率，即

P=UI₁cosφ₁

式中，φ₁是输入电压与输入电流基波分量之间的相位角。则cosφ₁称为基波功率因数（或基波位移因数），于是输入功率因数为

对于无畸变的正弦波，谐波电流在一个周期内的平均功率为零，只有基波电流I₁形成有功功率，即

P=UI₁cosφ₁

式中，φ₁是输入电压与输入电流基波分量之间的相位角。则cosφ₁称为基波功率因数（或基波位移因数），于是输入功率因数为

式中称为基波因数，有

式中称为基波因数，有

所以

所以

式（3-7）表明：功率因数由基波电流相位移和电流波形畸变这两个因素共同决定。φ₁越小，基波功率因数cosφ₁越大，相应的PF也越大；另一方面，输入电流总畸变率THD越小，功率因数PF也越大。

式（3-7）表明：功率因数由基波电流相位移和电流波形畸变这两个因素共同决定。φ₁越小，基波功率因数cosφ₁越大，相应的PF也越大；另一方面，输入电流总畸变率THD越小，功率因数PF也越大。