電力電子學 - 積分週期控制

積分週期控制器是一種能夠直接開關而無損耗的變換器。該過程直接將交流電轉換為交流電，無需進行交流電到直流電再到交流電的中間過程。

基本的積分週期控制是正弦波形的。它的工作原理是組合和消除交流輸入中的較高頻率半週期。控制器通常在電壓輸入為零的半週期內接通或斷開，因為只利用全週期或半週期。因此，積分週期電路無需諧振電路即可實現零電壓開關。

下圖顯示了一個簡單的積分週期控制器。它包含一個負載和一個電源開關，該開關執行直接轉換。該圖顯示了將源頻率從三倍轉換為一倍的轉換。

功率因數控制

功率因數控制，也稱為功率因數校正，是減少無功功率的過程。在這種情況下使用的電力電子器件稱為功率因數控制器 (PFC)。從功率三角形（包括無功功率、有功功率和視在功率）來看，無功功率與有功功率成 90° 角，用於激勵磁場。雖然無功功率在電子裝置中沒有實際值，但電費包括有功功率和無功功率的成本。這使得在電子裝置中必須使用功率因數控制器。

功率因數 (k) 定義為有功功率 (kW) 與無功功率 (kVAr) 的比率。其值範圍為 0 到 1。如果裝置的功率因數為 0.8 或更高，則表示該裝置正在高效地使用電力。採用 PFC 可確保功率因數範圍為 0.95 到 0.99。功率因數控制器主要用於工業裝置，以最大限度地減少熒光燈和電動機產生的無功功率。

為確保提高功率因數而不引起諧波失真，不應使用傳統的電容器。相反，使用諧波抑制濾波器（電容和電抗器的組合）。下圖顯示了一個諧波濾波器。

上述型別的諧波濾波器稱為單調諧濾波器。該濾波器的品質因數 Q 定義為其在 Q（調諧頻率）處的電抗 (X_L) 的品質因數，其中 Q 由 (nX_L/R) 給出。