你了解電源嗎？電源知識不完全手冊

　　如果整個(gè)電路都是線(xiàn)性負載（電路阻抗為恒定常數的負載），那么電源電壓和電流都將會(huì )呈現為正弦曲線(xiàn)，并且相位相同。而如果在這個(gè)純電阻電路中，那么電壓和電流都會(huì )在同一時(shí)刻逆轉極性，那么也就是說(shuō)，在每一時(shí)刻，電壓與電流的乘積都為“正”。也就是說(shuō)，在電路中，沒(méi)有“反方向（負極方向）”的能量移動(dòng)，而此時(shí)所產(chǎn)生負載功率才被稱(chēng)為“實(shí)際功率”。

　　純電抗電路負載

　　而在一個(gè)純電抗負載電路中，電壓和電流之間會(huì )產(chǎn)生一定的是時(shí)間差，也就會(huì )出現相位差（最大理論值為90度，一般情況多為45度），那么電壓與電流的乘積，就不一定每一時(shí)刻都為“正”了。在第一個(gè)半周期內，能量為“正”，另外一個(gè)半周期內能量為“負”，那么就是說(shuō)，前半周期電源從電網(wǎng)中獲取能量，而在后半個(gè)周期內，這些能量又會(huì )回流到國家電網(wǎng)中。所以如果按照一個(gè)周期計算，那么電源獲得的能量會(huì )為“零”，沒(méi)有能量。

　　電阻電抗混合電路負載

　　上面的兩種描述都是純理論的理想狀態(tài)。但在實(shí)際應用中，電路中會(huì )有大量的電阻、電感和電容，在同一時(shí)刻都會(huì )有負載，也就會(huì )產(chǎn)生不同方向的“能量”。因此，所有的正向能量，我們稱(chēng)其為“實(shí)際功率”，而反向回流電網(wǎng)的能量則稱(chēng)之為“無(wú)用功率”，那么“實(shí)際功率”與“無(wú)用功率”的綜合，就是之前我們所說(shuō)的“視在功率”。

　　國家電網(wǎng)為何如此重視“功率因數”

　　但正如我們之前所提到的，“功率因數”實(shí)際上就是“實(shí)際功率”與“視在功率”的比值。而最為理想的比值為“1”，當然這還無(wú)法做到，因此只能無(wú)限接近于“1”，這個(gè)數值我們一般稱(chēng)之為“功率因數”。

　　這里我們需要指出的是，居民用戶(hù)只需要支付實(shí)際功率（瓦數）所消耗的電量，則不會(huì )支付回流到電網(wǎng)中無(wú)用功率的電量。而對于商業(yè)工廠(chǎng)用電則會(huì )追加無(wú)用功率這一部分的用電，因為他們所消耗電量的基數太大了。

　　工業(yè)用電功率因數太低 會(huì )造成巨大電能浪費

　　雖然對于居民用戶(hù)來(lái)說(shuō)，我們不需要支付無(wú)用功率的電費，但是根據《歐盟EN61000-3-2號標準》（當然中國也有相關(guān)的法規條款），凡是功率擦超過(guò)75W的開(kāi)關(guān)電源，都需要至少安裝被動(dòng)PFC模塊。此外，在80Plus電源認證中，則要求功率因數需要超過(guò)0.9，甚至更多。

　　主動(dòng)PFC更利于電網(wǎng)節能

　　不過(guò)在數年前，許多的電源廠(chǎng)商大多都在電源產(chǎn)品中使用被動(dòng)PFC模塊。而PFC模塊則是一個(gè)減少諧波電流，并且將非線(xiàn)性負載轉換成線(xiàn)性負載的過(guò)濾器，電容和電感所產(chǎn)生的功率因數則會(huì )向單位值跟近一些。

　　因此，我們接下來(lái)要說(shuō)的，就是主動(dòng)PFC和被動(dòng)PFC電路。被動(dòng)PFC相對主動(dòng)PFC，功率因數較低，并且被動(dòng)PFC只適用于230V高壓電網(wǎng)，對于115V低壓電網(wǎng)，被動(dòng)PFC還需要一個(gè)倍壓器以適應電網(wǎng)規格。不過(guò)，被動(dòng)PFC比主動(dòng)PFC的效能要高！