功率因數與效率的區別

2023-02-08 08:06:03 字數 2778 閱讀 2136

儘管功率因數和轉換效率都是指電源的利用率,但區別卻很大。功率因素是輸入視在功率與輸入有功功率之比,與效率無關的,功率因數越大表示無功量就小;它是電源對電網的利用率。

電源效率是輸入有功功率與輸出有功功率之比,效率越高表示機電的損耗就小;它指的是轉換效率,就是你這個led燈泡是5w,但是你把這整個燈接上就不是5w,電源本身也要耗電,這個效率就是多少點是真正讓燈泡用了,多少是無用的。當然效率越高越好。簡單的說,功率因數產生的損耗是電力部門負擔,而轉換效率的損耗是使用者自己負擔。

一般來講,功率因數與本裝置的效率並沒有必然的、直接的聯絡,但是,功率因數低了的話,會大量占用供電裝置的容量,增加電路損耗,提高供電成本。比如,同樣是1kw的電器,如果功率因數是0.9,那麼占用供電系統的容量是1/0.

9=1.1kva,如果功率因數是0.5,那麼占用供電系統的容量是1/0.

5=2kva。因為後者的線路電流較前者大了近一倍,所以線路損耗增加了近三倍。所以使用高功率因數裝置的意義在於節約供電裝置容量和減少線路損耗。

效率,通俗地說就是吃了多少飯,幹了多少活。比如乙個電源,測得輸入的功率是220w,又測得輸出各路電壓的總功率是190w,那麼其效率190/220=86.4%。

其效率還是很高的。如果換用乙個低效率的電源,由於無論使用什麼電源,電腦的實際需要是一定的,仍是190w,但這時測得輸入的功率是280w,那麼這個電源的效率是190/280=67.9%。

很顯然,兩個效率不同的電源,電腦的工作都是一樣的,不同的是,後乙個電源比前乙個電源多耗電280-220=60w。多了這60w,全部轉化為熱能,由風扇排出了。如果你有測溫的工具,可以明顯測出這兩個電源工作溫度和排出空氣的溫度是明顯不同的。

使用高效率的電源,對使用者而言,可以節省電費,對供電企業,意義是節省供電裝置的容量,減少供電裝置的壓力 「電源測量儀」是各種生產或測量各種低壓電源(常見的是開關電源,燈具電源、等等)的通用儀表,可以測各種引數,包括功率因數、輸出電壓、輸出電流、電源效率、紋波、視在功率、有功功率、無功功率,等等。led常常是用低壓直流工作,所以它有乙個電源,用來將交流變成低壓直流,稱為:「驅動器」,或「電源」。

電源效率:是衡量輸入電源的交流有功功率,有多少轉化為直流功率了(有發熱損耗等等)。 發光效率:

是指電能(或功率)轉換成光能的轉換效率,用lm/瓦來衡量,就是說同樣的電能,發光大(多)的,發光效率就高。發光效率高的,用較少的電能得到相同的光亮。 功率因數:

是衡量led電源(或整個燈具)的用電效率,就是說,電網給led電源供電,一部分被電源使用了,還有一部分電源還給電網了,還得多,功率因數就低。功率因數是電網考核用電裝置的資料,它影響電網的利用率。上述三者沒有直接的聯絡。

電源效率,取決於電源的開關電源的線路技術。 發光效率,取決於led管芯的技術,即材料技術。 功率因數,取決於電源的諧波處理的線路技術,即pfc技術。

功率因素:功率因數表徵著電腦電源輸出有功功率的能力。 功率因素=實際功率/視在功率。

功率是能量的傳輸率的度量,在直流電路中它是電壓v和電流a和乘積。在交流系統裡則要複雜些:即有部分交流電流在負載裡迴圈不傳輸電能,它稱為電抗電流或諧波電流,它使視在功率( 電壓volt乘電流amps)大於實際功率。

視在功率和實際功率的不等引出了功率因素,功率因素等於實際功率與視在功率的比值。 只有電加熱器和燈泡等線性負載的功率因素為1,許多裝置的實際功率與視在功率的差值很小,可以忽略不計,而像容性裝置如電腦的這種差值則很大、很重要。最近美國pc magazine 雜誌的一項研究表明電腦的典型功率因素為0.

65,即視在功率(va)比實際功率(watts)大50%! 視在功率:即交流電壓和交流電流的乘積,用公式表示為:

s=ui。

上式中,s是額定輸出功率,單位是va(伏安),u是額定輸出電壓,單位是v, 如220v、380v等;i是額定輸出電流,單位是a。 視在功率包括兩部分:有功功率(p)和無功功率(q),有功功率是指直接做功的部分。

比如使燈發亮,使電機轉動,使電子電路工作等。因為這個功率做功後都變成了熱量,可以直接被人們感覺到,所以有些人就產生乙個錯覺,即把有功功率當成了視在功率,孰不知有功功率只是視在功率的一部分,用式表示:p=scos0θ=uicosθ =ui·f 上式中,p是有功功率,單位是w(瓦),f=cosθ 被稱為功率因數,而θ是在非線性負載時電壓電流不同相時的相位差。

無功功率是儲藏在電路中但不直接做功的那部分功率,用式表示:q=ssinθ=uisinθ。上式中,q為無功功率,單位是var(乏)。

對於計算機和其它一切靠直流電壓工作的電子電路,離開無功功率是根本無法工作的。 一般使用者都認為計算機之類的裝置只需要有功功率,而不需要無功功率。既然無功功率不做功,要它何用!

於是他們當然就認為功率因數為1的電源最好。因為它能給出最大輸出功率。然而,實際情況並非如此。

假如有一台計算機,當交流市電輸入後進行整流,就得到脈動直流電壓,若不將脈動電壓進行任何工,就直接提供給計算機電路,毫無疑問,電路根本無法正常工作。雖然這時計算機的功率因數接近於1,可這又有何用呢。為了讓計算機電路能正常工作,必須向其提供平滑了的直流電壓。

這個「平滑」工作必須由接在計算機電源整流器後面的濾波電容器c來完成。這個濾波器就像乙個水庫,電容器裡面必須儲存足夠數量的電荷,在整流半波之間的空白時,使電路上的工作電壓仍不間斷,能保持正常電平。換句話說,即使在兩個脈動半波之間無輸入電能時,uc的電壓電平也無顯著的變化,這個功能是靠電容器內的儲能來實現的,儲存在電容器內的這部分能量就是無功功率。

所以說,計算機是靠無功功率的支援,才能保證電路正確運用有功功率實現正常執行的。 因此可以說,計算機不但需要有功功率,也需要無功功率,兩者缺一不可。一般情況下,加pfc後效率低了,但功率因數上公升了。

一般不加pfc的功率因數約為0.6,加上後能達到0.95以上。

但pfc電路會有一部分損耗,所以效率低了。功率因數=實際功率/視在功率。

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摘要 功率因數的高低關係到輸配電線路 裝置的供電能力,也影響到其功率損耗。本文分析了影響功率因數的主要因素,也提出了功率因數補償的理論分析,並 了提高功率因數的許多行之有效的方法。關鍵詞 功率因數 有功功率 無功功率 中圖分類號 tf0 文獻標識碼 a 文章編號 2095 3089 2012 12 ...

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