功率因数、峰值系数的意义

1、功率因数、峰值系数的关系简介功率因数、峰值因数经常用来表述电气设备的性能。1.功率因数（PF: Power Factor）:功率因数是有功功率和视在功率的比值，是影响 电能传输的一个重要参数。直流系统中，功率就是电压与电流的乘积。交流系统中，功率就不是这样一个简简单单 的乘积，系统中一部分电流并没有提供给负载，我们称之为谐波电流。由此产生视在功 率（VA）,大于有功功率。视在功率与有功功率之间存在的系数就是功率因数。考虑 到这一点，我们用伏安（VA ）来表述视在功率，而用瓦特（ W）来表述有功功率。线形负载（纯电阻负载）的视在功率与有功功率无甚差别，但是对于很多负载来说两者 之间的差别很大。计

2、算机设备的功率因数一般为 0.65，这就意味着视在功率比有功功率大 将近50%。IT类设备，例如服务器，路由器，HUB，存储设备等，电源部分由于采用了功率因数矫正设计，对于电网来说，它们近似于线形负载。相对于日光灯、电机等负 载来说，这种负载较为清洁，产生较少的谐波电流。电池运行时间和UPS的有功功率有关系，而用功功率不是由 UPS决定，它会因为负载 不同而不同。所以很多厂家在注明电池在满载下的运行时间时都标明伏安，而不是瓦特。例如，一台10KW的UPS满载下可以运行20分钟，在负载功率因数为 0.65的前提下， 负载量满载时只有6500W，假定此UPS满载输出的有功功率为 9000W，这就意

3、味着实 际负载量为6500/9000，即72%。功率因子是作为考核电子产品的一项重要指标。它主要考核电子产品对输入电源或者供它通常用来说明一个交流电源能够在不失真的情况下输出峰值负载电流的能力。比如正弦波形的峰值系数为1.414。峰值因数主要是表示电源系统能够提供峰值电流能力的一个指标要求。3.那么，功率因子和峰值因数的关系是怎样的呢？请先看下面的简化案例。大部分 AC-DC的电源输入回路包括一个整流二极管和电容滤 波电路，这会产生一个脉冲式的交流电流，这是造成电子产品输入功率因素降低（0.60.7）的主要因素，例如 PC用电源输入电流峰值系数约为23。具体参数计算可以参阅电源设计相关的一些书

4、籍。Time (s)Vo和输入电压的近似波形对于这样一个电路，输出Vo其实就是电容的电压， 而负载较小的情况下，Vo几乎和输 入电压峰值一样。即使负载稍大一些，Vo也只是比输入电压峰值略小一点，一般只相差几伏。那么，根据二极管的特性，只有当输入电压高于Vo的时候，二极管才会被充为了达到需要的功率，此案例中的峰值因数CF肯定是远大于1.414的，这就对前段的AC电源有更高的电流驱动能力要求。根据功率的定义，计算功率可以对U(t) * i(t)在一个周期内进行积分然后除以周期(具体参数计算可以参阅电源设计相关的一些书籍)。然后，通过计算会发现，只有电流的基波分量做有用功，并因此得出了功率因子 PF

5、的概念：入=P有功功率/ S视在功率。如果 负载中没有非线性成分(例如没有上面的二极管和电容)，只有线性原件，例如电阻，那么上面的电流和电压的波形将会都是同相位的正弦波。此时功率因子PF是等于1的。此时峰值因数 CF是等于V 2 1.414的。正是因为功率因子和峰值因素不是独立的。因此，对一个可变型负载，功率因子PF和峰值因数CF是相互影响的。例如 Chroma的AC电子负载63803当负载电流的PF及 CF两者均有设定时，PF的设定虽可由1到0,但实际可以设定的 PF值，是和CF的设 定值有关。换句话说，PF值的范围会因设定的 CF值而有所限制。此外，在 63800系列 的定义裡，若设定的 PF为正时，则表示电流超前电压;反之，当PF设定为负时，则表示电流落后电压。11.522.533.544 55CF vs. PF控制范围如上图，当输入电压为正弦波且CF=1.414时，贝V PF仅能等於1。然而当CF=2