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電能質(zhì)量
專家診治

把電能質(zhì)量問(wèn)題交給領(lǐng)步400-056-5258

淺析：LED燈配電系統(tǒng)功率因數(shù)(PF)和諧波失真(THD)問(wèn)題！

返回列表來(lái)源：領(lǐng)步電能質(zhì)量發(fā)布時(shí)間：2016-05-17分享加入收藏關(guān)注：-

專家講堂3

PF值，全稱power factor 即功率因數(shù)，是有功功率與視在功率之比。在交流電路中，電壓與電流之間的相位差(Φ)的余弦叫做功率因數(shù)，用符號(hào)cosΦ表示，在數(shù)值上，功率因數(shù)是有功功率和視在功率的比值，即cosΦ=P/S。

產(chǎn)生PF值變化的根本原因是由于電壓相位和電流相位發(fā)生超前或者滯后所造成的。當(dāng)交流電路中存在純阻性負(fù)載的時(shí)候電壓相位和電流相位不會(huì)發(fā)生超前和滯后現(xiàn)象，所以用示波器觀察出來(lái)的電壓波形和電流波形是同相位的即此時(shí)的PF=1。當(dāng)電路中存在大量感性負(fù)載的時(shí)候（工業(yè)Z常見(jiàn)的就是電機(jī)），這個(gè)時(shí)候由于存在大電感導(dǎo)致電路中電流滯后于電壓波形，此時(shí)PF值就會(huì)降低，具體降低到多少取截于感性的大小。反之，當(dāng)電路中存在大量容性負(fù)載。會(huì)使得電壓波形滯后于電流波形，導(dǎo)致PF值低下。
現(xiàn)在LED行業(yè)對(duì)PF值有著嚴(yán)格的要求，一般情況下功率稍大一些的LED燈就要求工業(yè)照明場(chǎng)合PF值不低于0.9。但這是不是科學(xué)的合理的呢？在我看來(lái)這并不一定是針對(duì)性的。因?yàn)?，工業(yè)用電的場(chǎng)合，作為動(dòng)力負(fù)載的百分之99%是感性負(fù)載，導(dǎo)致電流相位滯后于電壓相位而使得PF值低下，一般會(huì)采用加入容性電抗器進(jìn)行補(bǔ)償以提高功率因數(shù)。而LED電源PF值低下的主要原因是由于存在容性負(fù)載所致的，如果沒(méi)有PFC電路的話一般PF在0.5左右。意思就是：如果工業(yè)場(chǎng)合采用無(wú)PF校正的LED燈，那么LED燈存在的容性剛剛好可以和電路上的感性相互抵消使得整體電路PF值得到提升，大體的原因是由于本身感性電路上電流波形相對(duì)滯后，之后又加入有容性的LED燈，使得電壓波形也滯后，結(jié)果就是使電壓相位和電流相位又接近一致，達(dá)到針對(duì)性的效果。因此，對(duì)LED燈PF值的要求到底有沒(méi)有必要可想而知。

前面講到電源的PF值問(wèn)題，那下面我們來(lái)了解一下THD（諧波失真）。

諧波失真，“失真 ”失去真實(shí)，也就是和原來(lái)不一樣了。原本交流正弦波形是一個(gè)很有規(guī)律的SIN波形，但一旦發(fā)生諧波失真就是沒(méi)有規(guī)律的四不像了。那諧波失真和PF值之間到底有啥關(guān)系呢？其實(shí)二者應(yīng)該沒(méi)有必然的聯(lián)系，相位差是不會(huì)影響諧波失真的，反之也不會(huì)影響。但我們?cè)谧龉β室驍?shù)校正的時(shí)候如果采用填谷結(jié)構(gòu)來(lái)做的話PF值變高了但諧波失真卻變得很厲害。原因是填谷電路時(shí)利用電容的串并方式的不一樣，使得充電放電時(shí)間不一致。利用整流橋后面的填谷電路來(lái)大幅度增加整流管的導(dǎo)通角，通過(guò)填平谷點(diǎn)，使輸入電流從尖峰脈沖變?yōu)榻咏谡也ǖ牟ㄐ?。填谷結(jié)構(gòu)可以提高PF值但也會(huì)使得THD變大，但是并不是因?yàn)镻F值影響到THD。
THD是我們工程師在設(shè)計(jì)的時(shí)候必需嚴(yán)格抑制的，PF值有沒(méi)有必要是后話，但是至少現(xiàn)在還是得跟著潮流走。

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