詳解LED燈具的功率因數

　　這些數據當然僅供參考而已。

　　需要說明的是：

　　1. 凡是電熱電器功率因數都是等于1，因為它們都是電阻負載。

　　2. 凡是帶馬達的家用電器(大多數白色家電)都是感性負載。

　　3. 凡是帶變壓器的家用電器(電視機、音響)也都是感性負載。

　　4. 24小時連續工作的電冰箱是一個耗電很大、功率因數很低的感性負載。

　　5. 其中的照明燈具因為主要是白熾燈，所以功率因數才會接近1。

　　三. 各種燈具的功率因數

　　我們知道白熾燈因為是一個純電阻，它的功率因數當然等于1。但是使用越來越多的日光燈和最近國家大力推廣的節能燈就不是這樣了。長期以來，日光燈都是用一個大電感和一個起輝器來啟動。點亮以后大電感就串聯在電路里，所以它基本上是一個感性負載，它的功率因數只有0.51-0.56。以后改用電子鎮流器，功率因數要好一些，但是因為電子鎮流器很容易燒毀，所以用得最多的還是電感鎮流器。

　　而節能燈的功率因數也是只有0.54左右，而且也是感性負載。

　　四. LED燈具的功率因數

　　因為LED是一個半導體二極管，它需要直流供電，如果用市電供電的話，就一定會有一個整流器，通常是二極管整流橋。為了得到盡可能平滑的直流避免出現紋波閃爍，通常都需要加上一個大電解電容。而后面的LED可以近似為一個電阻，所以整個電路如圖3所示。

圖3. LED燈具的等效電路

　　其各種電流電壓如圖4所示。

圖4. 橋式整流加電容濾波后的電壓電流波形

　　整流后的電壓電流波形都不是正弦波，而且雖然整流前的電壓波形是正弦波，但是其電流波形也不是正弦波。所以整個系統是一個非線性系統。而本來功率因數是針對線性系統定義的，而且要求輸入輸出電壓電流都是同頻率的正弦形，否則的話無法采用Cosφ。但是在非正弦系統中，因為電壓電流波形都不是正弦波，是沒有什么相位角可以說的。所以非線性系統中的功率因數必須重新定義。

　　如前所述功率因數的另一個定義是有功功率和視在功率之比。有功功率是指實際輸出的功率，而視在功率是指輸入電壓有效值和輸入電流有效值的乘積。這個在正弦波系統里是完全可以和Cosφ等效的，所以是沒有問題的。但是在非線性系統里，什么是有功功率什么是視在功率就很值得探討的了。