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淺析:LED燈配電系統(tǒng)功率因數(shù)(PF)和諧波失真(THD)問(wèn)題!

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         PF值,全稱power factor 即功率因數(shù),是有功功率與視在功率之比。在交流電路中,電壓與電流之間的相位差(Φ)的余弦叫做功率因數(shù),用符號(hào)cosΦ表示,在數(shù)值上,功率因數(shù)是有功功率和視在功率的比值,即cosΦ=P/S。


         產(chǎn)生PF值變化的根本原因是由于電壓相位和電流相位發(fā)生超前或者滯后所造成的。當(dāng)交流電路中存在純阻性負(fù)載的時(shí)候電壓相位和電流相位不會(huì)發(fā)生超前和滯后現(xiàn)象,所以用示波器觀察出來(lái)的電壓波形和電流波形是同相位的即此時(shí)的PF=1。當(dāng)電路中存在大量感性負(fù)載的時(shí)候(工業(yè)Z常見(jiàn)的就是電機(jī)),這個(gè)時(shí)候由于存在大電感導(dǎo)致電路中電流滯后于電壓波形,此時(shí)PF值就會(huì)降低,具體降低到多少取截于感性的大小。反之,當(dāng)電路中存在大量容性負(fù)載。會(huì)使得電壓波形滯后于電流波形,導(dǎo)致PF值低下。
         現(xiàn)在LED行業(yè)對(duì)PF值有著嚴(yán)格的要求,一般情況下功率稍大一些的LED燈就要求工業(yè)照明場(chǎng)合PF值不低于0.9。但這是不是科學(xué)的合理的呢?在我看來(lái)這并不一定是針對(duì)性的。因?yàn)?,工業(yè)用電的場(chǎng)合,作為動(dòng)力負(fù)載的百分之99%是感性負(fù)載,導(dǎo)致電流相位滯后于電壓相位而使得PF值低下,一般會(huì)采用加入容性電抗器進(jìn)行補(bǔ)償以提高功率因數(shù)。而LED電源PF值低下的主要原因是由于存在容性負(fù)載所致的,如果沒(méi)有PFC電路的話一般PF在0.5左右。意思就是:如果工業(yè)場(chǎng)合采用無(wú)PF校正的LED燈,那么LED燈存在的容性剛剛好可以和電路上的感性相互抵消使得整體電路PF值得到提升,大體的原因是由于本身感性電路上電流波形相對(duì)滯后,之后又加入有容性的LED燈,使得電壓波形也滯后,結(jié)果就是使電壓相位和電流相位又接近一致,達(dá)到針對(duì)性的效果。因此,對(duì)LED燈PF值的要求到底有沒(méi)有必要可想而知。


         前面講到電源的PF值問(wèn)題,那下面我們來(lái)了解一下THD(諧波失真)。


         諧波失真,“失真  ”失去真實(shí),也就是和原來(lái)不一樣了。原本交流正弦波形是一個(gè)很有規(guī)律的SIN波形,但一旦發(fā)生諧波失真就是沒(méi)有規(guī)律的四不像了。那諧波失真和PF值之間到底有啥關(guān)系呢?其實(shí)二者應(yīng)該沒(méi)有必然的聯(lián)系,相位差是不會(huì)影響諧波失真的,反之也不會(huì)影響。但我們?cè)谧龉β室驍?shù)校正的時(shí)候如果采用填谷結(jié)構(gòu)來(lái)做的話PF值變高了但諧波失真卻變得很厲害。原因是填谷電路時(shí)利用電容的串并方式的不一樣,使得充電放電時(shí)間不一致。利用整流橋后面的填谷電路來(lái)大幅度增加整流管的導(dǎo)通角,通過(guò)填平谷點(diǎn),使輸入電流從尖峰脈沖變?yōu)榻咏谡也ǖ牟ㄐ?。填谷結(jié)構(gòu)可以提高PF值但也會(huì)使得THD變大,但是并不是因?yàn)镻F值影響到THD。
         THD是我們工程師在設(shè)計(jì)的時(shí)候必需嚴(yán)格抑制的,PF值有沒(méi)有必要是后話,但是至少現(xiàn)在還是得跟著潮流走。


         13年來(lái)北京領(lǐng)步始終專注于“諧波干擾危害治理”“高低壓特殊無(wú)功補(bǔ)償”兩方面進(jìn)行辛勤耕耘與技術(shù)積累,專注成就品質(zhì)、質(zhì)量鑄就品牌,為各類諧波治理用戶提供“24小時(shí)技術(shù)咨詢”“免費(fèi)檢測(cè)分析”“方案設(shè)計(jì)與性價(jià)比評(píng)估”,了解更多<諧波治理>方案,歡迎點(diǎn)擊我們的在線客服進(jìn)行咨詢,或者直接撥打全國(guó)統(tǒng)一服務(wù)熱線400-056-5258,我們期待您的來(lái)電!



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