以上關係隻適用於“正弦波電路中”， 而如果在非正弦波電路中
，功率因數與總諧波失真及基波功率因數有關，如在LED燈電路中。

 

因為LED是(shi)一(yi)個(ge)半(ban)導(dao)體(ti)二(er)極(ji)管(guan)
，它(ta)需(xu)要(yao)直(zhi)流(liu)供(gong)電(dian)，如(ru)果(guo)用(yong)市(shi)電(dian)供(gong)電(dian)的(de)話(hua)，就(jiu)一(yi)定(ding)會(hui)有(you)一(yi)個(ge)整(zheng)流(liu)器(qi)
，通(tong)常(chang)是(shi)二(er)極(ji)管(guan)整(zheng)流(liu)橋(qiao)。為(wei)了(le)得(de)到(dao)盡(jin)可(ke)能(neng)平(ping)滑(hua)的(de)直(zhi)流(liu)避(bi)免(mian)出(chu)現(xian)紋(wen)波(bo)閃(shan)爍(shuo)
，通(tong)常(chang)都(dou)需(xu)要(yao)加(jia)上(shang)一(yi)個(ge)大(da)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)。而(er)後(hou)麵(mian)的(de)LED可以近似為一個電阻，所以整個電路如圖2所示。

 

 

圖2  LED燈的等效電路

 

其各種電壓電流波形如下圖所示
，其中為輸入交流電壓，4為LED電路中整流二極管的充放電波形，為輸入電流波形。因其電流波形不是正弦波。所以整個係統是一個非線性係統。

 

圖3  各種電壓電流波形
 

通常電氣設備的波形比較接近正弦波
，諧波不多，大多數情況下基波電流 ≈總電流 ，輸入電流失真係數λ≈1，，所以cos可以等同為功率因數。

 

而在非正弦供電電路中，功率因數沒有明確的物理意義，因此在LED行業這種非正弦供電電路中會關注的是基波功率因數cos1 。

 

二、如何進行基波功率因數測試呢？

推薦測試設備1——PA5000H功率分析儀

 

圖4  PA5000H

 

LED行業關注較多的則是電源的電壓
、電流、功率、諧波及功率因數，如何準確測量這些參數是首要解決的問題，PA5000H功率分析儀擁有0.05%功率測量精度，5MHz帶寬以及豐富的諧波測量功能可以廣泛應用於LED電源的研發與測試。

 

1. 豐富的電參數測量

 

如何提升功率因數一直是LED行業的難題，要提升功率因數就必須同時準確測量電源的各種電參數，PA5000H功率分析儀不僅可以針對非正弦係統直接測量出基波功率因數（PF1），hainengshishixianshidianyadianliuboxing，fengfudediancanshuxianshixiangmukerangyonghufenxidianyuandegezhongxingnengzhibiao，kebangzhuyonghutishenggonglvyinshushejitigongqiangyoulideshujuzhichi。

 

 

圖5  豐富的電參數顯示

 

2. 雙PLL源倍頻技術

 

PA5000H功率分析儀通過引入雙PLL硬件電路，使采樣頻率和信號頻率同步，保證采樣數據正好是信號周期的整數倍，消除頻譜泄露，可以獲得準備的諧波測量結果。

 

圖6  雙PLL源設置

 

3. 500次諧波測量

 

PA5000H功率分析儀帶寬高達5MHz、采樣率可達2MS/s
，可以測量高達500次ci諧xie波bo，並bing有you多duo種zhong組zu合he顯xian示shi方fang式shi能neng同tong時shi顯xian示shi各ge次ci諧xie波bo含han量liang

，為wei了le方fang便bian用yong戶hu進jin行xing更geng細xi致zhi的de分fen析xi，我wo們men還hai設she計ji了le可ke以yi查zha看kan任ren一yi次ci諧xie波bo數shu值zhi的de功gong能neng
，通tong過guo此ci功gong能neng，用yong戶hu可ke以yi查zha看kan每mei一yi次ci諧xie波bo的de數shu值zhi。

 

 

圖7  功率分析儀的諧波測試
 

推薦測試設備2——PA310功率計

 

圖8  PA310

 

4. 基波功率因數直接測量

 

PA300係列功率計采用了純硬件模擬濾波器與鎖相環技術，諧波測量功能完全符合諧波測量國際標準IEC61000-4-7:2002

，根據基波頻率，電壓
、電流分別可測量到最高50次諧波，不論是總諧波畸變率 (THD)
，還是基波成分
、基波功率因數

、各次數的諧波含量、相位差、含有率等均可直接測量。

 

 

圖9  諧波測試

 

功率測量精度高達0.1%
，最小測量電流低至50µA
，能夠測量低至0.01W的功耗

功率計的基本測量精度可高達0.1%，由於雙分流器技術的應用，可以保持分流電阻的溫度穩態變化，降低溫漂
，可以實現從小電流到大電流測量時都能保證0.1%的功率測量精度。而且，在5mA量程下，PA310可以在最高0.01W的分辨率下執行測量
，符合國際標準（IEC62301、能源之星、SPECpower）的測試。

 

標配PAM上位機軟件
，可實時監測和分析測量數據，且可通過標配的豐富通信接口USB、RS-232

、GPIB和以太網接口上傳至PC機。

 

 

圖10  上位機測試分析