茅于海：解析LED燈具的功率因數

　　其實(shí)，在非線(xiàn)性負載時(shí)，最大的問(wèn)題是諧波電流，因為雖然諧波電流不能和基波電壓形成視在功率，但是諧波電流的平方乘以線(xiàn)路電阻就會(huì )引起熱損耗。而且這種諧波電流是無(wú)法采用簡(jiǎn)單的電容或電感加以補償的。所以真正需要限制的是諧波電流值。而不是所謂的“功率因數”。

　　現在的有關(guān)規定是否合理

　　就算我們接受現有的普通功率因數測量?jì)x所測得的LED燈具的功率因數值，但是到底是多少是允許的。按照美國能源之星規定凡是功率小于5瓦的LED燈具不要求功率因數。而大于5瓦則要求功率因數必須高于0.7。中國現在采用和美國一樣的規定。但深圳市LED產(chǎn)業(yè)標準聯(lián)盟的標準規定10W，PF>0.7；功率在10W-30W之間，PF>0.85；功率>30W，PF>0.9。比國家規定還要高。

　　但是這個(gè)規定顯然是不合理的。

　　1.為什么對于含汞的“節能燈”規定15瓦以上才有功率因數的要求，反而對于既節能又環(huán)保的LED燈具提出更為嚴格的要求。這顯然是對于節能減排促進(jìn)LED燈具的推廣是有害而無(wú)益的。這使人不得不懷疑其中涉及某些大公司的利益。

　　2.大多數的LED燈具的功率因數都是負值，也就是容性負載。而絕大多數的家電都是感性負載，本來(lái)電業(yè)局都需要采用大型高壓電容在變壓器的次級加以補償，現在有了LED燈具可以在負載端就加以補償，這顯然是好事，為什么還要加以限制。

　　3.雖然現在很多LED驅動(dòng)電源都加上了功率因數校正使其接近于1。但是具有諷刺意味的是，當初之所以很多LED驅動(dòng)芯片公司全力開(kāi)發(fā)高功率因數芯片的主要原因是為了能夠和可控硅調光器（Triac）相配合。因為原來(lái)的可控硅調光器只能用于功率因數為1的純阻白熾燈?，F在LED燈具提高了功率因數所以就可以和可控硅調光器相配合了。但是采用可控硅調光器以后整體的功率因數卻隨著(zhù)光線(xiàn)調暗而越來(lái)越差，直到小于0.5。而且整體的效率也越來(lái)越低，完全失去了LED的高效節能的優(yōu)點(diǎn)。下面是作者實(shí)測的可控硅調光系統的功率因數值：

　　由表中可見(jiàn)，即使是功率因數已經(jīng)改進(jìn)至高于0.96的LED燈具，但是在和可控硅配合在一起進(jìn)行調光時(shí)，當輸入功率從9.4W調到6W時(shí)，其整體的功率因數就從0.96降低到0.635.而無(wú)法滿(mǎn)足>0.7的要求了。更何況其整體的效率也非常低下。完全失去LED燈具的高效節能的優(yōu)點(diǎn)了。

　　實(shí)際上LED的最大特點(diǎn)就是它很容易實(shí)現低功率模擬調光甚至無(wú)需功率的數字PWM調光。難以理解的是有關(guān)當局對于可控硅這樣一個(gè)幾十年以前的非常落后的調光器件卻沒(méi)有任何功率因數的限制，而且還對其去配合最先進(jìn)的LED使用熟視無(wú)睹。這種配合美其名曰“與現存設備兼容”。而實(shí)際上是任意遷就落后！

　　最近我們從日本買(mǎi)來(lái)一些日本本國使用的LED球泡燈，并且測量了它的功率因數，所得結果如下：

　　由此看來(lái)，日本對于至少15W以下的球泡燈都沒(méi)有功率因數的要求。這對于LED燈具在日本的迅速推廣起了很大的促進(jìn)作用。

　　結束語(yǔ)