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1.3 PF与THD
PF(有的也用λ表示)和THD的关系,我们重写公式如下:
将此公式通过作图得到如图1-16所示(通过具体的实例取点可以得到),坐标轴为THD和相移因数,得到不同的条纹区间即为PF值的区域范围。
图1-16 相移因数和THD综合影响(1)
当PF为0.5~0.6的时候,以及PF为0.9~1的时候,两个区域如图1-17所示,这两个区域即为目前中小功率用电设备的典型PF值。
图1-17 相移因数和THD综合影响(2)
再深入下去,我们取两个点,如在PF=0.5~0.6的区间里选一个点,在PF=0.9~1的区间里选一个点,如图1-18所示,可以得到:
图1-18 相移因数和THD综合影响(3)
PF=0.55,THD=120%,cosφ=0.86
PF=0.90,THD=20%,cosφ=0.92
有意思的问题来了,两个PF值相差很大,但其实相移因数并没有太多的差异,而影响PF的却是THD,从20%变化到120%。
同样,也可以用MATHCAD工程计算软件来做出这一个关于三维关系图,如图1-19所示。
图1-19 PF和THD三维关系图
如果固定相移因数,这个隐含项通常也被大家忽略掉了,同样我们可以得到PF与THD的关系如图1-20和图1-21所示。
图1-20 PF和THD综合影响
图1-21 PF和THD综合影响之相移因数为1、0.5、0.8时THD和PF的关系
到这里了,我们可以清楚地看到,正是由于不同PF之间的相移因数差异化不大,而THD占主导,所以现在的开关电源设计书籍中,都选择性地“忽略”了相移因数这项,即提高PF一般变成了减少THD,这也与IEC 61000—3—2标准的定义一致。所以很多场合下,PF默认与THD画上了等号,这也误导了一些工程师。