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功率因数
功率因数(power factor,縮寫:PF)又称功率因子,是交流電力系統中特有的物理量,是一負載所消耗的有效功率与其视在功率的比值,是0到1之間的無因次量。 有效功功率代表一電路在特定時間作功的能力,视在功率是電壓和電流有效值的乘積。純電阻負載的视在功率等於有功功率,其功率因數為1。若負載是由電感、電容及電阻組成的線性負載,能量可能會在負載端及電源端往復流動,使得有功功率下降。若負載中有電感、電容及電阻以外的元件(非線性負載),會使得輸入電流的波形扭曲,也會使视在功率大於有功功率,這二種情形對應的功率因数會小於1。功率因数在一定程度上反映了发电机容量得以利用的比例,是合理用电的重要指标。 電力系統中,若一負載的功率因數較低,負載要產生相同功率輸出時所需要的電流就會提高。當電流提高時,電路系統的能量損失就會增加,而且電線及相關電力設備的容量也隨之增加。電力公司為了反映較大容量設備及浪費能量的成本,一般會對功率因數較低的工商業用戶以較高的電費費率來計算電費。 提高負載功率因數,使其接近1的技術稱為功率因數修正。低功率因數的線性負載(如感應馬達)可以藉由電感或電容組成的被動元件網路來提昇功因。非線性負載(如二極體)會使得輸入電流的波形扭曲,此情形可以由主動或被動的功率因數修正來抵消電流扭曲的影響,並且改善功因。功率因數修正設備可以位在中央變電站、分佈在電力系統中,或是放在耗能設備的內部。 功率因數和二者是不同概念,一設備的效率是輸出功率相對於輸入功率的比值,和功因不同。一設備功率因數提昇後,設備本身的效率不一定會隨之提昇。但功率因數提昇後,視在功率及輸入電流會減小,因此供電系統的效率會提昇。.
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升壓變換器
升壓變換器也稱為boost變換器或升壓斬波器,是可以提昇電壓的DC-DC轉換器,其輸出(負載)電壓會比輸入(電源)電壓要高。升壓變換器是屬於至少有二個半導體元件(一個二極體及一個電晶體)及至少一個儲能元件(電感器)的開關電源。為了降低電壓漣波,會在輸入端及輸出端加裝用電容器製作(有時也會配合電感器)的濾波器。.
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开关电源
开关电源(英文:Switching Power Supply),又稱交換式電源、开关变换器,是一种高频化电能转换装置,是電源供應器的一種。其功能是将一個位準的電壓,透過不同形式的架構轉換為用戶端所需求的電壓或電流。开关电源的輸入多半是交流電源(例如市電)或是直流電源,而輸出多半是需要直流電源的設備,例如个人电脑,而开关电源就進行兩者之間電壓及電流的轉換。 开关电源不同於线性电源,开关电源利用的切換電晶體多半是在全開模式(饱和区)及全閉模式(截止区)之間切換,這兩個模式都有低耗散的特點,切換之間的轉換會有較高的耗散,但時間很短,因此比較節省能源,產生廢熱較少。理想上,开关电源本身是不會消耗電能的。電壓穩壓是透過調整電晶體導通及斷路的時間來達到。相反的,線性電源在產生輸出電壓的過程中,電晶體工作在放大区,本身也會消耗電能。开关电源的高轉換效率是其一大優點,而且因為开关电源工作频率高,可以使用小尺寸、輕重量的變壓器,因此开关电源也會比線性電源的尺寸要小,重量也會比較輕。 若电源的高效率、體積及重量是考慮重點時,开关电源比線性電源要好。不過开关电源比較複雜,內部電晶體會頻繁切換,若切換電流尚加以處理,可能會產生雜訊及電磁干擾影響其他設備,而且若开关电源沒有特別設計,其電源功率因数可能不高。.
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稳压器
稳压器或电压调节器(voltage stabilizer或voltage regulator),是指电子工程中自动维持恒定电压的装置。一个稳压器可能是简单的“前馈”设计或者可能包含负反馈控制回路。稳压器还可能使用了机电机制或电子模块。根据不同的设计,稳压器可以分为直流稳压和交流稳压。 稳压器可以在電源變化或是負載電流變化時,提供恆定的電壓。稳压器常在电源供应系统中使用,与整流器、电子滤波器等配合工作,提供稳定输出的电压,例如微处理器和其他元件所需的工作电压。在交流发电机乃至发电厂的大型发电机中,稳压器控制着输出电压的稳定性。在一个分布式配電系統中,稳压器可能會安装在一个子电站或者沿着导线延伸的方向上,以保证用户无论功率高低都能得到稳定的电压。.
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直流-直流轉換器
流-直流轉換器(DC-to-DC converter)也稱為DC-DC轉換器,是電能轉換的電路或是機電設備,可以將直流(DC)電源轉換為不同電壓的直流(或近似直流)電源。其功率範圍可以從很小(小的電池)到非常大(高壓電源轉換)。有些直流-直流轉換器的輸出電壓和輸入電壓有相同的參考點,而有些直流-直流轉換器的輸出電壓是和輸入電壓隔離。.
亦称为 Buck轉換器,直流降壓轉換器。