标签: 功率因数

1. 电源类芯片介绍 电源芯片是指对电源进行变换或者控制，为负载正常工作提供合适的电压或者电流的集成电路芯片，是模拟集成电路中非常重要的芯片种类，一般包括电源转换类芯片、参考基准类芯片，功率开关类芯片、电池管理类芯片等品类，以及一些特定应用场景的电源类产品。通常把电源转换类芯片根据芯片架构分为 DC-DC 与 LDO （ low dropout regulator ）两种芯片。电源管理类芯片大致还可分为以下六种： AC/DC 调制 IC ，内含低电压控制电路及高压开关晶体管； 功率因数控制 PFC 预调制 IC ，提供具有功率因数校正功能的电源输入电路； 脉冲调制或脉幅调制 PWM/ PFM 控制 IC ，为脉冲频率调制和 / 或脉冲宽度调制控制器，用于驱动外部开关； 电池充电和管理 IC 。包括电池充电、保护及电量显示 IC ，以及可进行电池数据通讯“智能”电池 IC ； 热插板控制 IC （免除从工作系统中插入或拔除另一接口的影响）； MOSFET 或 IGBT 的开关功能 ic 。 对于处理器类复杂芯片或者有多颗负载芯片的复杂系统，往往需要多路电源轨，各路电源之间要符合严格的时序要求，有些系统还需求电压监测，看门狗、通信接口等功能，将这些功能集成到以电源为主体的芯片就衍生出 PMU ， SBC 等产品类别。 电源芯片在汽车电子系统中应用广泛，汽车电子部件中会根据应用需求用到不同种类的电源芯片。随着汽车向电动化、网联化和智能化发展，单车电源芯片应用越来越多，新能源汽车电源芯片用量将超过百颗。 典型电源芯片应用案例，电源芯片在汽车电机控制器的应用，主要用于产生各类二级电源，如为主控芯片、相关采样电路、逻辑电路、功率器件驱动电路提供工作电源或参考电平。 图 1 是传统的汽车电机控制器的电源方案，该方案可以满足系统的供电需求，但无法满足产品具备一定的功能安全要求。 图 1 ：无功能安全需求的电源架构 图 2 是在图 1 方案基础上，改用具有监测和诊断功能的 SBC 芯片，优化了弱电电源的监控及诊断功能，因此该架构具备了一定的功能安全等级（如 ASIL B ）。 图 2 ：有一定功能安全要求的电源架构 图 3 是在前两者的基础上，低压电源的监控及诊断更为完善，同时增加了高压 / 低压的 DC-DC 备用电源，可以满足最高安全等级（ ASIL D ）的需求，虚线框内备注了利用该电源芯片搭建的电源拓扑。 图 3 ：符合功能安全 ASIL D 的电源架构 （注，此处所展示的电源拓扑仅为一定范围内调研的通用解决方案，不代表车在电机控制器内电源的所有应用案例，下同）。 2. 电源转换类芯片 闪存作为一种存储介质，广泛应用于固态硬盘， UFS ， eMMC ， SD 卡， U 盘等存储产品中；闪存是一种非易失性存储器，即断电数据也不会丢失。 车载系统电源通常来自于电池，乘用车与商用车一般分别采用 12V 与 24V 电池电压。由于车载系统特殊的工况，该电压存在一定的波动范围。对于车载系统中具体的用电芯片，往往不能直接使用电池电压，需要电源转换类芯片将电池电压转换到芯片所需的电压值。以下对 DC-DC 开关电源与 LDO 线性电源两类进行分析。 （ 1 ） DC-DC 开关稳压器 DC-DC 开关稳压器是指直流电压到直流电压稳压器，常指开关电源。 DC-DC 芯片的功率管工作于高频开关状态，利用电感、电容进行储能与滤波来达到电压转换的功能。 根据功率管是外置还是内部集成，可以把 DC-DC 芯片进一步分为直流转换控制器与直流开关转换器，通常针对大电流输出场景采用直流转换控制器架构，电流输出较小的应用场景采用集成功率管的直流开关转换器。根据输出电压与输入电压之间的关系，又可以分为 Buck ， Boost ， Buck/Boost 几种常用拓扑架构，除此之外还有 Sepic ， Cuk ， Zeta 等拓扑架构，由于后者在车载系统中应用相对较少，本文不做展开。 下表为 DC-DC 开关稳压器分类，主要功能，关键参数和应用场景。 DC-DC 开关稳压器情况 图片 ※资料来源：公开资料、编写单位提供 （ 2 ） LDO Regulator 线性稳压器 LDO Regulator 是指低压差（ Low Drop-Out ）线性稳压器，同样广泛应用于车载系统的电压转换。与 DC-DC 开关稳压器不同，线性稳压器的功率管并非工作于高频开关状态，而是工作于输出特性曲线的某个特定点。相比于 DC-DC 芯片， LDO 有更低的噪声，外部被动器件少，电路简单，较少带来 EMC 干扰等优点。但是 LDO 的电源转换效率低，尤其是输入输出压差较大的时候，发热明显高于 DC-DC ，因此不适合大电流输出场景，通常输出电流在数百 mA 到数 A 以内。 对于 LDO ，根据输出电压的调节方式，又可分为通用型 LDO 以及跟随型 LDO 。通用型 LDO 的应用最为广泛，几乎每个车载系统都会有应用。跟随型 LDO 有特定的应用场景，需要该 LDO 的输出电压跟随另一路 LDO 的输出电压或基准电压的变化而变化。 下表为 LDO Regulator 线性稳压器分类，主要功能，关键参数和应用场景。 LDO Regulator 线性稳压器情况 3. 国产电源转换类芯片发展情况 电源类芯片在汽车内应用较为广泛，国内企业技术发展相对成熟，以全志科技、华大半导体、圣邦微、瓴芯等为代表的国内企业在 LDO 、芯片、 DCDC 芯片、 PMU 芯片等应用领域均有较为成熟的产品，目前正在逐步开展国产导入。 （ 1 ） LDO 芯片 国产 LDO 情况 （ 2 ） DCDC 芯片 国产 DCDC 芯片情况 关注公众号“优特美尔商城”，获取更多电子元器件知识、电路讲解、型号资料、电子资讯，欢迎留言讨论。

　　摘要  针对典型的单相功率因数整流器电路，在分析各组成部分电路原理的基础上，应用PSpice 仿真软件对其进行了仿真分析，证明了电路的可行性。 　　1 概述 　　随着计算机辅助设计软件的涌现，越来越多的电子设计自动化（EDA）软件应运而生，成为设计人员的得力工具。而PSpice软件作为当今应用广泛的EDA 软件之一，是电子电路计算机辅助分析和设计中常用的一个通用软件，对电路模拟分析的精度较高，使设计人员不必搭焊实际电路，而直接进入计算机模拟分析阶段，非常方便。兼之其PSpice 仿真计算中采用了精确的半导体器件模型，稀疏矩阵技术等，使得PSpice 仿真在数学、物理上的概念非常清晰且精度高、通用性好，可以模拟各种类型的电路 。 　　近年来，电网的谐波污染和无功问题日益严重，主要原因是电力半导体器件及电力电子设备装置的广泛应用。而特别针对于传统的开关电源，大量采用不控整流加电解电容滤波供电，其网侧电流波形为尖峰脉冲，输入电流波形严重畸变，功率因数非常低。为满足要求，有必要采用功率因数校正技术。 　　本文研究的高功率因数整流器，主电路采用桥式整流，再级联以Boost 升压式斩波器作为功率因数校正环节 ，如图1 所示。图中，L 为储能电感；VT为通断开关，可采用MOS 管或IGBT等开关管；RS 为检测电流的电阻，R 为负载，C 发挥滤波作用。通过对升压斩波环节控制其电感电流跟踪输入电压变化来降低输入电流的畸变，并通过闭环控制，达到功率因数校正的目的 。 　　2 高功率因数整流器的控制电路结构 　　高功率因数整流器的核心部分为开关管VT的控制电路部分，本方案控制部分电路结构简单易懂，主要包括PI 调节器环节、乘法器环节、电压电流检测环节、开关管驱动环节以及滞环比较环节。而其中的关键是滞环比较环节的设计，滞环比较环节电路原理图如图2所示 。 　　滞环比较器是在电压比较器的基础上引入了正反馈，形成了滞环控制。输出电压u忆o 为+UZ 或-UZ，其中+UZ 和-UZ 为运算放大器的正负电源电 　　3 高功率因数整流器的PSpice仿真 　　PSpice 通用电路模拟软件是能在微型计算机上运行的SPICE 程序。SPICE 是Simulation Program with Intergrated Circuit Emphasis 的缩写，它由美国加州大学伯克利分校于20世纪70 年代推出，主要用于集成电路的电路分析程序。PSpice除包含有SPICE 的仿真功能外，在计算的可靠性、收敛性及仿真速度等方面都有改进，并扩展了许多新功能。它增加了统计分析及电路特性的最坏情况分析，扩展了DC分析时的全部参数扫描，提高了参数分析能力。PSpice模拟器可以模拟被分析电路的直流特性、交流特性及瞬态特性，可以进行温度特性、噪声特性及灵敏度等特性的分析。电路工作频段可由低频段到微波段。PSpice 的Windows版本建立了良好的人机界面，以窗口及下拉菜单的方式进行人机交流，并在书写源程序的文本文件输入方式基础上，增加了输入电路原理图的图形文件输入方式，操作直观快捷，给使用者带来极大方便。目前，在众多的计算机辅助分析与设计软件中，PSpice软件被国内外工程技术人员、专家、学者公认为是通用电路模拟程序中最优秀的软件。 　　应用PSpice对电路进行仿真首先就是要确定电路拓扑结构，建立起电路作业文件。本文采用了PSpice 作业输入文件的两种描述形式之一的作业图形文件，即在PSpice的Schematics 环境下建立的电路原理图文件。首先启动PSpice程序，新建一工作区，设置好文件的名称和路径，文件的后缀为.sch。此时会出现一空白的MicroSim Schematics的文件界面，即可开始绘制电路的原理图 。  　　绘图时，根据设计好的原理图，可首先在对应的原器件库里选择出所需要的元器件，放置在Schematics 面板上。例如，在Analog.slb 库中提取电阻、电容、电感等元器件；在Source.slb 库中提取正弦电压源；在Global.slb 中提取地线等。待所有元器件提取完毕后把它们分别放在屏幕相应合适的位置上。就可以在Draw 菜单下单击Wire 项进行连线，把组件的端点按原理图连接起来。原理图绘制完成后（如图4 所示），要确保各元器件连接完好并且原理图要准确无误，否则会导致原理图无法进行仿真。 　　接下来就是对电路进行仿真分析了，在此之前要通过菜单Setup 项进行分析设置，制定何种分析，并设置相关参数，这也是利用图形输入进行PSpice 模拟分析的关键。它包括直流分析、交流分析、温度分析、瞬态分析等多种分析模式。在此，本课题研究单位功率因数整流电路，就是要验证电路输入电流与输入电压之间接近同相位的关系，即功率因数近似为1，也就是通过比较输入电压和输入电流随时间变化的波形的相位关系，所以在这里进行的是瞬态分析。在Setup 中选中Transient项并进行进一步的参数设置。 　　参数设置完成后，即可对电路进行仿真分析，通过调整电路的各项参数，可以得到一系列的波形图（图5、图6、图7 所示）。从仿真波形可以看出，直流输入侧电流波形为半周正弦波且与电压波形同相，如图5所示；交流侧电流波形为完好的正弦波，并且功率因数为1，如图6 所示；输出电压也逐渐趋于平稳，纹波系数很小，如图7 所示。 　　设计的关键在于各项参数的选择确定。通过输入电压与输入电流的波形对比可以看出，经过有效控制后，输入电流基本与输入电压同相，且进行了实时跟踪，输入电流波形也非常接近正弦波，使畸变问题得到了很好的解决，达到了控制的目的。通过调节给定值及负载大小都可产生相应的跟踪变化，调节参数值即可达到预期的调节结果。 　　4 结语 　　通过参数设计、仿真分析，可以看出文中所设计的高功率因数整流器，实现了功率因数近似为1，并且电流波形近似正弦波，输出电压平稳且纹波系数很小，表明了本文中单位功率因数整流电路及其控制原理的可行性。 　　作者简介： 　　刘金亮（1966-），男，本科，中原油田生产管理处高级工程师，主要从事电力系统安全运行与电气自动化研究方面的工作。 　　 参考文献： 王辅春.电子电路CAD与OrCAD教程 .北京：机械工业出版社，2005. 张纯江，张秀红.单周期控制单相功率因数校正器的分析和设计 .电力电子技术，36,(5):10. Middlebrook R D,and C'uk S.A General Unified Approach to Modeling Switching Converter Power Stages . IEEE PESC record,1976. 张加胜.四象限变流器研究报告 .北京：北方交通大学，1996. 蔡宣三，龚绍文.高频功率电子学 .北京：科学出版社，1993. 蒋宏宇.PSpice 电路设计实用教程 .北京：国防工业出版社，2004.

    之前这个概念我其实一直都是只了解其字面意思——信号的峰值与其有效值的比值，如正弦信号的峰值因数为1.414，直流和双极性的方波的峰值因数为1。这是其标准的概念，没有问题。但是，这是从信号本身的角度上出发的，如果从测量的角度上其又能带来怎样的理解呢？——量程和精度。      最近在做关于功率测量方面的项目，于是就上网看了一下横河功率计（WT300系列）和致远电子的功率计（PA300系列）手册，发现他们的测量量程前都有一个提示——峰值因数为3。但是这里为什么要如此强调呢？这会对设计有什么要求吗？因为量程与峰值因数有冲突！     什么意思？因为它们给出的量程的有效值的量程，如果峰值因数为3，最大量程为100V那么它能测量的输入信号的峰值就为300V！！也就是说为了达到100V的量程，如果在对信号进行调理之后最终进入ADC的电压有效值为1V，那么ADC的参考电压就必须为3V。      又有人要问了，为什么要这样设计呢？为什么不直接将ADC的参考电压直接设置成调理之后的最大输入电压或者接近呢，反正最大量程都是确定了的，这样不是测量精度更高吗？因为人家的功率计不是只用来测测正弦、直流、方波或者占空比很大的矩形波。还有一些信号比如占空比很小PWM信号或者一些脉冲信号，这些信号都有一个共同特点就是峰值因数都很高，比如PWM信号的峰值是一定的，但是其有效值却是随着占空比的减小而减小的，也就是说，其峰值因数逐渐增大。对于这种大峰值因数的信号如果要想达到100V的最大量程，可能其ADC的参考电压还需要更高，不然就会超过ADC的最大测量范围。      但是又有个问题，为了能提高的测量那种峰值因数较大的信号的量程，是不是就不断的增加ADC的参考电压，让其可以测量的范围更广呢？肯定是不对的。因为这样那些较小峰值因数的信号的测量精度不就受影响了吗？对比了生产一些功率计或者功率分析仪的公司，好像都是统一用的3。PS：并不是说功率因数为3的功率计就不能测量功率因数大于3的信号，只是其量程会相应的降低，一般功率计的手册上给的都是在功率因数为3下的量程。

功率因数从来不是什么问题，过去国家有规定，要功率超过75瓦才有功率因数的要求（到现在为止，对于笔记本电脑还是规定75W以下无功率因数要求）。所以从来没有对灯具提出过什么功率因数的要求。就像日光灯吧，功率因数都是很差的，从来也没有人提出过意见，国家也没有提出什么要求。后来有了节能灯，国家虽然提出了一个要求，但是非常宽松，对15瓦以上才有要求，而节能灯大多数是小于15瓦的。所以等于没有提出要求。唯独出现LED灯具以后反而严格要求起来了，只有在5瓦以下才不要求，5W以上必须要求功率因数0.7。而LED灯具除了很小的MR16射灯是3瓦以外，绝大多数都是在5瓦以上。所以这个规定正好卡住了LED的脖子。那么，让我们仔细来了解一下有关功率因数的问题吧！   什么是功率因数 我们知道所有发电机都是旋转机械，产生的电压就是正弦波，这就是我们所谓的交流电。交流电有一个好处就是通过电磁感应可以用变压器来改变其电压，而且可以升高到几十万伏进行远距离传输以减小传输中的损耗，到目的地以后再降下来变成我们常用的市电。我们现在的市电就是220V，50Hz的交流电。而在电工学里交流电是可以用矢量来表示的。矢量可以表示电压也可以表示电流。对于纯电阻的负载，电压和电流是同相的，而对于纯电容负载或纯电感负载，电流和电压就不同相，而是有一个90度的相角，或者称为相位差。在纯电感负载时，其上的电压是领先电流90度，而纯电容负载时，其上的电压落后于电流90度。 如果我们用波形表示时，通常把电压表现为余弦波，如果电流落后于电压，就是电感性负载，领先于电压就是电容性负载。 图1. 电感性负载的交流电压和交流电流之间的关系   因为实际上纯电感和纯电容都不存在的，实际的负载只能称为电感性负载或者是电容性负载。这时候其交流电压和交流电流之间就有一个夹角φ，对于电感性负载我们把这个夹角称为φ L ，而对于电容性负载的夹角就称为φ C 。（见图2） 图2. 电感性负载和电容性负载电压和电流的矢量表示法   功率等于电压和电流的乘积，但是只有在纯阻负载的时候（电压和电流同相）是这样，而在电感性或电容性负载的时候就要把电流的矢量投影到电压矢量（水平轴）上去，也就是要乘以cosφ L 或者cosφ C 。我们通常就把这个cosφ L 或者cosφ C 称为功率因数。 但是由于这个夹角可以是正的，也可以是负的，所以功率因数也是可能为正数（感性负载）也可能为负数（容性负载）。 但是当我们用矢量来代表电压和电流时，前提是它们的频率必须是完全相同的。而且是在一个线性系统里。 在线性系统里我们也会把功率因数用有功功率和视在功率之比来表示。所谓有功功率就是和电流同相的那部分电压和电流的有效值的乘积。而视在功率就是不考虑其间的相位差而将电压和电流的有效值直接相乘所得到的“功率”。而这二者之比显然就是前面所说的相角的余弦cosφ。   各种家用电器的功率因数 有人测试了各种家用电器的功耗和功率因数，其结果如下： 这些数据当然仅供参考而已。 需要说明的是： 凡是电热电器功率因数都是等于1，因为它们都是电阻负载。 凡是带马达的家用电器（大多数白色家电）都是感性负载。 凡是带变压器的家用电器（电视机、音响）也都是感性负载。 24小时连续工作的电冰箱是一个耗电很大、功率因数很低的感性负载。 其中的照明灯具因为主要是白炽灯，所以功率因数才会接近1。   各种灯具的功率因数 我们知道白炽灯因为是一个纯电阻，它的功率因数当然等于1。但是使用越来越多的日光灯和最近国家大力推广的节能灯就不是这样了。长期以来，日光灯都是用一个大电感和一个起辉器来启动。点亮以后大电感就串联在电路里，所以它基本上是一个感性负载，它的功率因数只有0.51-0.56。以后改用电子镇流器，功率因数要好一些，但是因为电子镇流器很容易烧毁，所以用得最多的还是电感镇流器。   而节能灯的功率因数也是只有0.54左右，而且也是感性负载。   LED灯具的功率因数 因为LED是一个半导体二极管，它需要直流供电，如果用市电供电的话，就一定会有一个整流器，通常是二极管整流桥。为了得到尽可能平滑的直流避免出现纹波闪烁，通常都需要加上一个大电解电容。而后面的LED可以近似为一个电阻，所以整个电路如图3所示。 图3. LED灯具的等效电路 其各种电流电压如图4所示。 图4. 桥式整流加电容滤波后的电压电流波形 整流后的电压电流波形都不是正弦波，而且虽然整流前的电压波形是正弦波，但是其电流波形也不是正弦波。所以整个系统是一个非线性系统。而本来功率因数是针对线性系统定义的，而且要求输入输出电压电流都是同频率的正弦形，否则的话无法采用Cosφ。但是在非正弦系统中，因为电压电流波形都不是正弦波，是没有什么相位角可以说的。所以非线性系统中的功率因数必须重新定义。   如前所述功率因数的另一个定义是有功功率和视在功率之比。有功功率是指实际输出的功率，而视在功率是指输入电压有效值和输入电流有效值的乘积。这个在正弦波系统里是完全可以和Cosφ等效的，所以是没有问题的。但是在非线性系统里，什么是有功功率什么是视在功率就很值得探讨的了。 因为在非线性系统里，其电流波形有很多高次谐波（见图5）， 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。   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   其中 称为谐波因素， 称为相位因素。 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，但是谐波电流的平方乘以线路电阻就会引起热损耗。而且这种谐波电流是无法采用简单的电容或电感加以补偿的。所以真正需要限制的是谐波电流值。而不是所谓的“功率因数”。   现在的有关规定是否合理 就算我们接受现有的普通功率因数测量仪所测得的LED灯具的功率因数值，但是到底是多少是允许的。按照美国能源之星规定凡是功率小于5瓦的LED灯具不要求功率因数。而大于5瓦则要求功率因数必须高于0.7。中国现在采用和美国一样的规定。但深圳市LED产业标准联盟的标准规定10W, PF0.7；功率在10W-30W之间，PF0.85；功率30W，PF0.9。比国家规定还要高。 但是这个规定显然是不合理的。   1. 为什么对于含汞的“节能灯”规定15瓦以上才有功率因数的要求，反而对于既节能又环保的LED灯具提出更为严格的要求。这显然是对于节能减排促进LED灯具的推广是有害而无益的。这使人不得不怀疑其中涉及某些大公司的利益。   2. 大多数的LED灯具的功率因数都是负值，也就是容性负载。而绝大多数的家电都是感性负载，本来电业局都需要采用大型高压电容在变压器的次级加以补偿，现在有了LED灯具可以在负载端就加以补偿，这显然是好事，为什么还要加以限制。   3. 虽然现在很多LED驱动电源都加上了功率因数校正使其接近于1。但是具有讽刺意味的是，当初之所以很多LED驱动芯片公司全力开发高功率因数芯片的主要原因是为了能够和可控硅调光器（Triac）相配合。因为原来的可控硅调光器只能用于功率因数为1的纯阻白炽灯。现在LED灯具提高了功率因数所以就可以和可控硅调光器相配合了。但是采用可控硅调光器以后整体的功率因数却随着光线调暗而越来越差，直到小于0.5。而且整体的效率也越来越低，完全失去了LED的高效节能的优点。下面是作者实测的可控硅调光系统的功率因数值： 带功率因数校正的LED球泡灯 采用可控硅调光 白炽灯用可控硅调光 输入功率 功率因数 输入功率 功率因数 9.4W 0.96 23.5W 0.999 8.1W 0.769 20W 0.899 7W 0.703 15W 0.747 6W 0.635 10W 0.573 5.1W 0.515 9.9W 0.566 4W 0.48     由表中可见，即使是功率因数已经改进至高于0.96的LED灯具，但是在和可控硅配合在一起进行调光时，当输入功率从9.4W调到6W时，其整体的功率因数就从0.96降低到0.635.而无法满足0.7的要求了。更何况其整体的效率也非常低下。完全失去LED灯具的高效节能的优点了。   实际上LED的最大特点就是它很容易实现低功率模拟调光甚至无需功率的数字PWM调光。难以理解的是有关当局对于可控硅这样一个几十年以前的非常落后的调光器件却没有任何功率因数的限制，而且还对其去配合最先进的LED使用熟视无睹。这种配合美其名曰“与现存设备兼容”。而实际上是任意迁就落后！   最近我们从日本买来一些日本本国使用的LED球泡灯，并且测量了它的功率因数，所得结果如下： 厂家 夏普 夏普 东芝 东芝 三菱 松下 日立 型号 DL-LA43N DL-LA63N LDA7N-G LDA9N- G LDA10D-G LDA11D-G LDA15D-G 功率 6.2W 7.5W 6.9W 8.8W 10.4W 11W 15W 功率因数 0.58 0.58 0.6 0.6 0.6 0.62 0.58 由此看来，日本对于至少15W以下的球泡灯都没有功率因数的要求。这对于LED灯具在日本的迅速推广起了很大的促进作用。   结束语 科学发展观中最重要的就是可持续发展。而其中重中之重就是节能减排。对于一切有助于节能减排的新生科技国家都应该加以扶植。LED就是其中最重要的一项。想当初国家还曾经免费发送每家每户一个节能灯以取代白炽灯。但节能灯存在着光效不够高、有汞污染、易碎等很多问题。远远无法和LED相比。现在LED已经日趋成熟，国家完全应该以更大的力度从各方面来加以扶植并极力推广！更不应该设置比节能灯更严格的功率因数的指标要求，来限制LED的发展！