1.1   电容滤波的单相整流器(无功率因数校正)

其典型电路是单相桥式二极管整流,直流输出侧由直流电容滤波。此类整流器的输入特性在通信用UPS标准中称为非线性负载(必须注意:不是指其他的非线性负载):

(1)输入电流波形的时间范围(波形宽度)

稳定运行时,输入的正弦波电压瞬时值增大到其峰值电压附近时,二极管才通过正向电流向电容器充电,二极管每一次的导通时间通常约占半周期的1/3(约60°)。

(2)输入电流的峰值

在较短的时间内,要使电容器充入足够的电荷,需要相对很大的电流瞬时值,例如,约为输入电流有效值的3倍。

(3)输入电流的相位

由于电流出现在电压的峰值附近,所以此电流的基波基本上与电压同相位。

(4)整流器输入侧的功率因数

由于以上分析的电流波形,可用频谱分析,含有基波、3次、5次、7次等谐波,总电流的有效值明显大于基波电流的有效值,两者数值之比的临界值取为1:0.7,这两个电流分别乘以同一个正弦电压有效值,就可得到视在功率和有功功率,相对应的功率因数也为0.7。这是通信用UPS标准中选定的临界值。实际上,较高电压(如220V)输入的整流器,其等效串联内阻明显相对较小,电流的峰值相对较大,功率因数明显较小(<0.7)。

1.2   有源功率因数校正的整流器
通信用UPS指定的负载类型

我国原信息产业部发布的UPS标准“通信用不间断电源—UPS”YD/1095-2008,属于通信行业标准,“通信用”三个字,更明确一点就是“通信机用”(而不是指“通信局站”应用UPS的全部范围),强调出适用的“行业”和技术上的“专业”性。当前发展得很快的是绿色数据中心,采用的是信息和通信技术(ICT),含有大量的服务器、联网和通信设备,以微电子、计算机技术为核心,普遍采用低压直流电源,即由交流电源经整流器来供电;所以“通信用”UPS要满足通信用整流器的输入特性的要求,通信用UPS的标准中两类典型的负载:非线性负载(非线性的等效阻性负载)和阻性负载(线性的阻性负载),对应于以下说明的两类常用的整流器的输入特性(不考虑用于其他类型的性能差别甚大的非线性、线性负载,如:非线性感性负载、线性感性负载等),具体说明如下:  电容滤波的单相整流器(无功率因数校正)

其典型电路是单相桥式二极管整流,直流输出侧由直流电容滤波。此类整流器的输入特性在通信用UPS标准中称为非线性负载(必须注意:不是指其他的非线性负载):

(1)输入电流波形的时间范围(波形宽度)

稳定运行时,输入的正弦波电压瞬时值增大到其峰值电压附近时,二极管才通过正向电流向电容器充电,二极管每一次的导通时间通常约占半周期的1/3(约60°)。

(2)输入电流的峰值

在较短的时间内,要使电容器充入足够的电荷,需要相对很大的电流瞬时值,例如,约为输入电流有效值的3倍。

(3)输入电流的相位

由于电流出现在电压的峰值附近,所以此电流的基波基本上与电压同相位。

(4)整流器输入侧的功率因数

由于以上分析的电流波形,可用频谱分析,含有基波、3次、5次、7次等谐波,总电流的有效值明显大于基波电流的有效值,两者数值之比的临界值取为1:0.7,这两个电流分别乘以同一个正弦电压有效值,就可得到视在功率和有功功率,相对应的功率因数也为0.7。这是通信用UPS标准中选定的临界值。实际上,较高电压(如220V)输入的整流器,其等效串联内阻明显相对较小,电流的峰值相对较大,功率因数明显较小(<0.7)。