單相橋式整流電容濾波負(fù)載的功率因數(shù)分析

1、單相橋式整流電容濾波負(fù)載的功率因數(shù)分析摘要：實(shí)現(xiàn)了一種全集成可變帶寬中頻寬帶低通濾波器，討論分析了跨導(dǎo)放大器-電容(OTAC)連續(xù)時(shí)間型濾波器的結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)和具體實(shí)現(xiàn)，使用外部可編程電路對(duì)所設(shè)計(jì)濾波器帶寬進(jìn)行控制，并利用ADS軟件進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和仿真驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明，該濾波器帶寬的可調(diào)范圍為126 MHz，阻帶抑制率大于35 dB，帶內(nèi)波紋小于05 dB，采用18 V電源，TSMC 018m CMOS工藝庫(kù)仿真，功耗小于21 mW，頻響曲線(xiàn)接近理想狀態(tài)。關(guān)鍵詞：Butte1引言功率因數(shù)一直是電力系統(tǒng)中比較關(guān)心的問(wèn)題，近年來(lái)隨著電子鎮(zhèn)流器、開(kāi)關(guān)電源等整流濾波電路的大量應(yīng)用，且功率日益增大，功率因數(shù)

2、的影響在這一領(lǐng)域越發(fā)明顯。有些實(shí)用電路中，有適當(dāng)?shù)男Ｕ娐罚^少涉及功率因數(shù)的定量分析，本文對(duì)此作出了分析，供電路設(shè)計(jì)時(shí)參考。2傳統(tǒng)概念的功率因數(shù)以往電力系統(tǒng)中，由于感性負(fù)載或容性負(fù)載的使用，使得交流電路中電壓與電流間存在相位差，設(shè)其值為，其功率因數(shù)定義如下：令：u=Umcost則：i=Imcos(t）可見(jiàn)，當(dāng)電壓與電流相位差為，而波形均為余弦（或正弦）波時(shí)，功率因數(shù)只與相位差有關(guān)。3單相橋式整流電容濾波負(fù)載的功率因數(shù)單相橋式整流濾波負(fù)載的電路如圖1所示。因?yàn)檎鳛V波電路中電容的作用，使整流橋每臂的導(dǎo)通時(shí)間小于半個(gè)周期，即導(dǎo)通角小于，設(shè)其值為2，如圖2所示。由于i已不是正弦波，功率因數(shù)就不能用cos來(lái)表示。忽略電容放電期間的壓降，此時(shí)，電容可等效為一個(gè)電壓源，設(shè)電壓為E，內(nèi)阻為r，見(jiàn)圖3、圖4，當(dāng)uiE時(shí)，半個(gè)周期中流過(guò)整流橋的電流為通常Rr,忽略u(píng)i/R項(xiàng)，則即流過(guò)整流橋的電流為正弦波的頂部，輸入電壓及電流波形如圖2所示。圖1單相橋式整流電容濾波電路圖2輸入電壓、電流波形圖3輸出電壓波形圖4濾波電容等效為電壓源由圖5可知：圖5電流i與導(dǎo)通角2之間的關(guān)系4結(jié)論隨著導(dǎo)通角的增大，輸入功率因數(shù)增加，當(dāng)導(dǎo)通角2