茅于海：解析LED燈具的功率因數

　　序號名稱(chēng)設備容量(W)功率因數無(wú)功功率(var)視在功率(VA)

　　這些數據當然僅供參考而已。

　　需要說(shuō)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(shí)連續工作的電冰箱是一個(gè)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(huì )接近1。

　　各種燈具的功率因數

　　我們知道白熾燈因為是一個(gè)純電阻，它的功率因數當然等于1。但是使用越來(lái)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(cháng)期以來(lái)，日光燈都是用一個(gè)大電感和一個(gè)起輝器來(lái)啟動(dòng)。點(diǎn)亮以后大電感就串聯(lián)在電路里，所以它基本上是一個(gè)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。

　　LED燈具的功率因數

　　因為L(cháng)ED是一個(gè)半導體二極管，它需要直流供電，如果用市電供電的話(huà)，就一定會(huì )有一個(gè)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(gè)大電解電容。而后面的LED可以近似為一個(gè)電阻，所以整個(gè)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(gè)系統是一個(gè)非線(xiàn)性系統。而本來(lái)功率因數是針對線(xiàn)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(huà)無(wú)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(méi)有什么相位角可以說(shuō)的。所以非線(xiàn)性系統中的功率因數必須重新