详解LED灯具的功率因数

图5. 普通桥式整流器的电流高次谐波

　　所以到底拿什么来作为其视在功率，就是一个很大的问题。现在有各种做法。

　　1. 将电流的基波有效值和正弦电压有效值相乘来作为其视在功率，或是把基波电流相位的余弦作为功率因数，或是把电流波形的过零点相位的余弦作为功率因素。有些仪器就是这样来测量的。由这个电流的波形图中就可以看出，这种波形的高次谐波非常丰富，其基波很小，如果用基波电流来乘基波电压，那么是得到的功率相比有功功率就很小，这样它的功率因数就会很高甚至有可能大于1。

　　例如在一些指针式的功率因素计就是如此。

　　2. 采用电压的有效值和电流的有效值相乘来作为视在功率。

　　现在很多数字式功率因数仪是采用电压有效值和电流有效值的乘积来作为视在功率的。

　　对于非正弦波电流的有效值可以用各次谐波电流的均方根值来表示：

　　如果定义功率因数等于实际功率和视在功率之比

　　通常把谐波失真定义为：

　　现在的很多数字式功率因素计基本上都是用这种方法来定义的。

　　但是功率的定义必须是相同频率正弦波的电压有效值和电流有效值的乘积。电流高次谐波有效值和基波电压有效值的乘积不能认为是功率，因为其频率不一样，所以是没有意义的数字。所以用这种方法来定义视在功率是有问题的。遗憾的是，现在很多数字仪表都是这样来测量的。

　　实际上，这个问题在学术界是一直存在争议的，所以美国的硕士论文和瑞典的博士论文都还在研究这个问题。

　　例如瑞典的Stefan Svensson在他的博士论文里就指出，在非线性的情况下，现在对于功率因数就已经有人提出了7种不同的定义，同样一个非线性系统在不同的定义下，就可能得出完全不同的功率因数值。而且不管是哪种定义它都不符合当初在线性系统里提出功率因数的初衷。例如。在线性系统里，只要采用纯电容或纯电感就可以补偿感性或容性的负载。这在非线性系统里显然是无效的。所以这些定义的功率因数完全失去了原来功率因数的含义。

　　其实，在非线性负载时，最大的问题是谐波电流，因为虽然谐波电流不能和基波电压形成视在功率，但是谐波电流