电力电子装置建模分析与示例设计
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2.1.3 AC/DC的基本性能指标

现将整流器最基本的性能指标总结如下:

1.纹波电压的定义

整流输出电压中除直流平均值电压VD外,全部交流谐波有效值为VH,且表示为

式中 Vrms——输出电压的有效值。

2.电压谐波(纹波)系数RF(Ripple Factor)的定义

输出电压中的交流谐波有效值VH与直流平均值VD之比,且表示为

也可以进一步表示为

3.电压脉动系数Sn的定义

整流输出电压中最低次谐波幅值Vnm与直流平均值VD之比,即

交流输入电流中除基波电流有效值IS1外,通常还含有各次谐波电流有效值ISnn=2,3,4,…)。

电流有效值的表达式为

式中 Ih——除基波外的所有谐波电流总有效值。

4.输入电流总畸变率THD(Total Harmonic Distortion)的定义

除基波电流外的所有谐波电流总有效值Ih与基波电流有效值IS1之比,即

5.输入功率因数PF(Power Factor)的定义

交流电源输入有功功率PAC与其视在功率S之比,即

若交流输入电压为无畸变的正弦波,则只有输入电流中的基波电流形成有功功率,即

交流侧电压与电流基波分量之间的相位角ϕ1称为基波位移角;基波功率因数cosϕ1称为基波位移因数DPF,即

图2-1所示为二极管整流器框图。

图2-1中,US表示交流电源,它是由电网提供的50Hz交流电,Ud表示通过二极管整流器变换为不控的直流电。

二极管整流器价格低廉,应用广泛:如开关电源、交流电机驱动、直流电机伺服驱动。很多场合下,整流器直接由电网供电而不通过工频变压器。对许多电力设备来讲,省去体积大、价格高的变压器是很重要的。

图2-1 二极管整流器框图