폼 팩터의 이해

1. 폼 팩터란?

교대량(전류 또는 전압)의 평균값에 대한 평균 제곱근 값의 비율은 폼 팩터(Form Factor)로 알려져 있습니다.

폼 팩터는 파형의 완벽성을 알기 위한 매우 중요한 매개변수입니다. 모든 주기 파형은 시간에 따라 크기가 변합니다. 파형은 특정 시점에서 최대값 또는 피크값에 도달합니다.

 

직류는 항상 최대 진폭을 갖습니다. 시간이 지나도 변하지 않는 일정한 크기를 가지고 있습니다. 이와 반대로 AC의 순시 값은 시간에 따라 변하며 최대 또는 피크 값에 도달합니다. 다시 크기가 감소합니다.

 

 

 

 

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1)  AC의 RMS 값

AC 전류의 제곱 평균 제곱근 값은 AC 전류의 가열 효과와 같고 DC 전류의 가열 효과와 같습니다. AC의 RMS 값은 직류와 동일하며, 주어진 시간 동안 저항을 통과 할 때 같은 시간 동안 동일한 저항을 통과 할 때 교류에 의해 생성 된 것과 동일한 가열 효과를 생성합니다.

 

완벽한 사인파 AC 전압 또는 전류의 평균 제곱근 값은 피크 또는 최대값과 특정 관계가 있습니다.

ac 파형의 RMS 값 Vp/√2 or Vm/√2와 같습니다. 여기서 Vp 및 Vm은 피크 값 또는 최대값입니다.

 

 

AC 전압 의 RMS 값은 다음과 같습니다.

- AC RMS 값의 수학적 유도

 

 

 

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2) AC의 평균값

AC의 평균값은 정상 전류와 동일하며, 동일한 회로의 동일한 회로를 통해 AC에 의해 전달되는 것과 동일한 시간 내에 동일한 양의 전하를 전달합니다.

 

AC의 평균값의 도출은 다음과 같습니다.

 

 

 

따라서, AC의 평균값은,

 

 

 

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2. 폼 팩터 공식(Form Factor Formula)

폼 팩터는 AC의 평균값에 대한 RMS의 비율이며 수학적으로 폼 팩터를 다음과 같이 표현할 수 있습니다.

 

 

 

 

 

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1) 폼 팩터 공식 도출

ac 파형의 폼 팩터는 평균 값에 대한 rms 값의 비율과 같습니다. 폼 팩터 공식에 RMS와 AC의 평균 값을 넣으면 폼 팩터의 값을 찾을 수 있습니다.

 

 

 

 

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2) 다양한 AC 파형의 폼 팩터

다양한 AC 파형의 폼 팩터는 다음과 같습니다.

 

 

 

 

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3) 폼 팩터 예시

- 피크 값이 4.6kV인 순수 사인파의 폼 팩터는? 

 

사인파의 RMS 값

 

 

 

사인파의 평균값

 

 

 

Sine Wave의 폼 팩터

 

 

 

정현파 AC에서 작동하도록 설계된 전기 장비는 완벽한 사인파를 가져야 합니다. 1.11에서 폼 팩터 값의 편차는 파형이 정현파가 아니며 왜곡되어 있으며 왜곡된 파형은 시스템에서 고조파를 생성하고 전기 네트워크 및 장비에 과도한 가열을 일으키며 전기 효율성을 감소시킵니다. 따라서 정현파의 폼 팩터는 1.11이어야 합니다.