一种脉宽调制型功率因数测量电路X

功率因数校正电路功率因数校正电路是一种用于改善电力系统的功率因数的电路。

功率因数是衡量电路中有功功率与视在功率之比的指标，是一个无量纲的数值，通常用cosφ表示。

功率因数的大小表示了电路中有功功率（真实能量转换）和视在功率（总能量传输）的比例。

在电力系统中，有功功率是能够有效利用的功率，而视在功率则是电力供给的总功率。

在实际电力系统中，当负载处于感性（电感性）或容性（电容性）状态时，由于电感或电容的特性，电流与电压之间的相位差会导致功率因数的变化。

当负载处于感性状态时，电流会滞后于电压，功率因数为正。

当负载处于容性状态时，电流会超前于电压，功率因数为负。

一种常见的功率因数校正电路是利用谐振器的原理来实现的。

该电路由一个串联电容和一个并联电感组成。

在感性负载的情况下，电感产生的感抗可以与电容的电抗相消，从而实现相位校正。

同理，在容性负载的情况下，电容产生的电抗可以与电感的感抗相消。

另一种常见的功率因数校正电路是利用电路中的控制器进行相位校正。

该电路通过调节负载的电流和电压之间的相位差，实现功率因数的改善。

通常，控制器使用一种叫做PWM（脉宽调制）的技术来控制负载电流的相位。

PWM技术通过改变电压波形的占空比来调整电流与电压之间的相位差，从而改变功率因数。

此外，还有一些其他的功率因数校正电路设计方法，例如并联无功补偿电容器、有源功率因数校正器等。

这些方法都通过改变电路的特性，调整电流和电压之间的相位差，来实现功率因数的校正。

总的来说，功率因数校正电路是一种用于改善电力系统的功率因数的电路。

该电路可以通过改变电路的特性，调整电流和电压之间的相位差，实现功率因数的校正，提高系统的能效和电力质量。

脉冲宽度调制————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期:ﻩ脉冲宽度调制脉冲宽度调制(PWM）,是英文“Pｕlse Ｗidth Ｍoｄulatｉon”的缩写，简称脉宽调制,是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。

目录1简介2背景介绍3基本原理4谐波频谱5具体过程6优点7控制方法8应用领域９具体应用１简介脉冲宽度调制是一种模拟控制方式，其根据相应载荷的变化来调制晶体管基极或ＭOS管栅极的偏置,来实现晶体管或MOS管导通时间的改变,从而实现开关稳压电源输出的改变。

这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定，是利用微处理器的数字信号对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。

ＰＷM控制技术以其控制简单，灵活和动态响应好的优点而成为电力电子技术最广泛应用的控制方式,也是人们研究的热点。

由于当今科学技术的发展已经没有了学科之间的界限,结合现代控制理论思想或实现无谐振软开关技术将会成为PWＭ控制技术发展的主要方向之一。

2背景介绍随着电子技术的发展,出现了多种PＷM技术，其中包括：相电压控制ＰWM、脉宽ＰＷM法、随机ＰＷM、SPWM法、线电压控制PWM等，而在镍氢电池智能充电器中采用的脉宽PWM法,它是把每一脉冲宽度均相等的脉冲列作为PWM波形，通过改变脉冲列的周期可以调频，改变脉冲的宽度或占空比可以调压,采用适当控制方法即可使电压与频率协调变化。

可以通过调整PＷM的周期、PWM的占空比而达到控制充电电流的目的。

模拟信号的值可以连续变化,其时间和幅度的分辨率都没有限制。

9V电池就是一种模拟器件，因为它的输出电压并不精确地等于9V，而是随时间发生变化，并可取任何实数值。

与此类似，从电池吸收的电流也不限定在一组可能的取值范围之内。

模拟信号与数字信号的区别在于后者的取值通常只能属于预先确定的可能取值集合之内，例如在{０V，５V}这一集合中取值。

脉冲宽度调制脉冲宽度调制（PWM）是英文“Pulse Width Modulation”的缩写，简称脉宽调制。

它是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用于测量，通信，功率控制与变换等许多领域。

一种模拟控制方式，根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极或基极的偏置，来实现开关稳压电源输出晶体管或晶体管导通时间的改变，这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定。

脉冲宽度调制（PWM）是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。

通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。

PWM信号仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么完全有(ON)，要么完全无(OFF)。

电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。

通的时候即是直流供电被加到负载上的时候，断的时候即是供电被断开的时候。

只要带宽足够，任何模拟值都可以使用PWM进行编码。

多数负载(无论是电感性负载还是电容性负载)需要的调制频率高于10Hz，通常调制频率为1kHz到200kHz之间。

许多微控制器内部都包含有PWM控制器。

例如，Microchip公司的PIC16C67内含两个PWM控制器，每一个都可以选择接通时间和周期。

占空比是接通时间与周期之比；调制频率为周期的倒数。

执行PWM操作之前，这种微处理器要求在软件中完成以下工作：* 设置提供调制方波的片上定时器/计数器的周期* 在PWM控制寄存器中设置接通时间* 设置PWM输出的方向，这个输出是一个通用I/O管脚* 启动定时器* 使能PWM控制器PWM的一个优点是从处理器到被控系统信号都是数字形式的，无需进行数模转换。

让信号保持为数字形式可将噪声影响降到最小。

噪声只有在强到足以将逻辑1改变为逻辑0或将逻辑0改变为逻辑1时，也才能对数字信号产生影响。

对噪声抵抗能力的增强是PWM相对于模拟控制的另外一个优点，而且这也是在某些时候将PWM用于通信的主要原因。

一种脉宽调制型功率放大器的研究及应用随着工业经济的发展，脉宽调制型功率放大器作为一种关键技术，在电子行业得到了快速发展。

脉宽调制型功率放大器是在半导体功率放大器的基础上，发展而来的。

因其具有可调增大脉宽的特性，使得它不仅在汽车、激光、通信等领域的应用和发展得到了很大的推动，也在音频领域得到了广泛的应用。

首先，我们来了解脉宽调制型功率放大器的基本原理。

脉宽调制型功率放大器使用脉宽调制信号来控制放大器的输出电压。

脉宽调制信号是一种以集中于左右极性电平为基础的正弦信号。

当脉宽调制信号的电平发生变化时，放大器的输出电压随之发生变化。

这个过程就是脉宽调制型功率放大器的基本原理。

脉宽调制型功率放大器的最大优势是其输出的功率更大，可提供更强的功率来满足高功率信号的要求。

相比于普通放大器，它具有可调节脉宽的功能，可实现输出信号的精确控制，有利于解决高精度控制信号的各种问题。

此外，脉宽调制型功率放大器还具有负载适应性好、谐波失真度低、稳定性好、容量低等优点，为实现高精度控制和高效率功率放大提供了可靠的技术保障。

脉宽调制型功率放大器应用广泛，主要应用于汽车、激光、通信、音频等领域。

在汽车领域，脉宽调制型功率放大器用于控制引擎、冷却系统、点火系统等部件；在激光领域，该设备可用于激光电源和激光束的调整，从而实现激光的控制；在通信领域，脉宽调制型功率放大器用于收发信号，提高信号的传输效率；在音频领域，该设备可用于放大音频信号，使音频更加清晰细腻。

与传统的普通放大器相比，脉宽调制型功率放大器具有较强的性能，但其制造及测试技术更为复杂，也比较昂贵。

因此，在开发脉宽调制型功率放大器的同时，需要采用一些技术手段，来提高功率放大器的性能，降低技术成本。

总之，脉宽调制型功率放大器是一种关键技术，它具有可控制输出信号的精度和可调增大脉宽的特性，因而得到了广泛的应用，在汽车、激光、通信、音频等领域发挥着重要作用。

在未来，脉宽调制型功率放大器将继续发挥独特的优势，为汽车、激光、通信、音频等行业的发展提供坚实的技术支撑。

专利名称：一种功率因数自适应的不连续脉宽调制算法专利类型：发明专利
发明人：王硕,张何,李静,鲍预立,张晓晨
申请号：CN202111009350.0
申请日：20210831
公开号：CN114421837A
公开日：
20220429
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种功率因数自适应的不连续脉宽调制算法，通过在传统DPWM控制模式下注入零序电压矢量来克服现有不连续脉宽调制中功率因数不可调的问题，并通过增加限制条件，拓展自适应功率因数角范围0°至60°的范围，使得三相逆变器中的开关损耗降到最小，提高三相逆变器的效率。

申请人：宁波诺丁汉大学
地址：315100 浙江省宁波市鄞州区泰康东路199号
国籍：CN
代理机构：宁波甬致专利代理有限公司
代理人：李迎春
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