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THD与DF有何关系,怎样为他们创建一个函数关系式?

2023-12-21 17:13:42 JOHN DUNN 阅读:
有些作者将DF和THD当作同义词来使用,但事实并非如此···

掌握有关于“失真”的含义和词汇需要一些训练,但这并不真的那么令人生畏。你所需要的只是一点点耐心,去复习相关的代数知识,而不是乱写乱画。b2Hednc

在讨论谐波失真时经常遇到两个短语。一是总谐波失真(THD),二是失真因数(DF)。有关于第一个短语的定义已被人们普遍接受,但第二个短语的定义通常相当宽泛,并且没有公认的定义。现在我们就来看看失真及其与功率因数的关系(图1)。b2Hednc

有些作者将DF和THD当作同义词来使用,但事实并非如此。b2Hednc

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图1 功率因数、位移因数和DF方程。b2Hednc

在研究功率因数时,如果我们的失真为零,使得电压和电流都是纯正弦波,那么电压和电流波形之间的角度差的余弦本身就是功率因数。然而,我们肯定会有波形失真和谐波,因此我们也必须考虑DF。b2Hednc

现在我们来看看随着DF的出现,上述方程会如何变化。b2Hednc

首先,我们重申一下THD的定义,然后我们再做一个步骤,如图2所示。b2Hednc

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图2 根据IEC 61000-2-2定义的THD及其平方,以便在图3中轻松的定义DF。b2Hednc

在我们讨论DF时,展示THD²的步骤将变得非常重要(图3)。b2Hednc

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图3 通过将基波除以全部功率并取其平方根来导出DF,从而得出THD的定义。b2Hednc

传递到负载的功率是基频信号I1²加上二次谐波信号I2²再加上三次谐波信号I3²的功率,依此类推,直至加上驱动波形中存在的所有谐波。b2Hednc

如图3的第一行所示,我们查看基波提供的功率除以全部功率的比率,并取该比率的平方根,即得出DF。经过一些代数运算,我们就得到了DF与THD的函数关系式。b2Hednc

(原文刊登于EDN美国版,参考链接:Distortion Factor as a function of total harmonic distortion,由Ricardo Xie编译)b2Hednc

责编:Ricardo
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