- 负载设备
供电厂提供的为交流电(AC)，提供的能量是呈现出正弦形式的波动的，而不是一直持续不变的功率。电厂到用电设备之间的传输线是有电阻的，这些电阻会消耗能量。用电设备有电阻性的，也有电容和电感性的。
下图示出了4种类型负载的消耗能量的情况 (电阻,电容,电感,二极管)
各种负载的情况（电阻与电感，电容）
由前面的图可以看到，消耗的功率(P)=U*I，电阻消耗的总是正功，而电容和电感却不是，一会正功，一会负功，也就是说，电感和电容一会从供电厂吸取能量，一会向供电厂提供能量。这个现象的原因是，电感和电容属于储能设备，本身不消耗能量。在这个储能放能的过程中，能量都被消耗在了供电线上了，用电设备由于没有消耗能量，供电厂不能收取电费，但供电厂依然需要架设对应的供电设备，并且不停的提供能量
分析负载的情况（二极管）
二极管形成的整流电路，加上电容，用来产生直流输出，这是一种很常见的结构，只有在AC电压比电容电压高时，二极管才能导通，此时才有电流，为了提供整个周期的功率，在此范围内必须有很大的电流，也就是说，AC源必须在短短的时间内提供够用很长一段时间的能量给设备。
2、功率因素（PF)
为了描述这种电容电感导致的电流和电压不同步的情况，引入功率因数的定义。用电流和电压的相位角之差的余弦值作为功率因数。
3 、总谐波失真（THD）
非正弦的周期波形能够拆分成傅里叶级数，这样就得到了该周期波形的基波和各次谐波。用总谐波失真(THD)来表示各次谐波的大小，在供电领域，谐波的大小特指电流的大小。
3.1、谐波失真的危害
供电厂产生的电流波形是基波的正弦，而其他高次谐波的波形是供电厂无法产生的，因此供电厂必须使出额外的力气来产生所有的高次谐波，因此THD实际上描述了供电厂必须具备的额外供电能力，或者说做的无效功。谐波失真的其他危害还表现在产生了一些高频的信号，这些信号会干扰其他设备，这个干扰可以通过线路传导，也可以通过辐射传播，线路传导称为RFI，辐射传播称为EMI。
3.2、谐波失真的图形表示
总谐波失真代表了供电能力的浪费，而高次谐波的幅度则代表了电磁干扰的强度，因此通常还会使用图标来表示谐波失真，这样可以比较形象的看出谐波失真的电磁干扰危害程度。(谐波数越多，THD越小)
3.3、偶次谐波和奇次谐波
电流谐波失真图上，偶次谐波的分量几乎为0。
这个不是偶然，在电力领域，谈到谐波失真，都不需要考虑偶次谐波，只考虑奇次谐波，因为偶次谐波分量可以忽略。
偶次谐波分量为0的原因在于电流波形总是呈现正负对称的形式，这种对称波形称为奇谐波形，其偶次分量为0，其分析如下: (基波1，偶次谐波2，奇数谐波3)
真实应用中，设备往往同时包含电容/电感和有源器件，因此电流波形既表现出和电压正弦的相位差，又表现出非正弦特性，如下图，此时，功率因数的定义为：
现在可以看到，对用电设备的友好性可以用PF来衡量，很多时候PF和THD是存在关系的，THD越大，PF越低，但THD小不意味着PF高，还要考虑电流相位(cos)的影响。THD既要小，同时还要在高频处的谐波分量尽量的小，以减少干扰。
现在LED行业对PF值有着严格的要求，一般情况下功率稍大一些的LED灯就要求工业照明场合PF值不低于0.9。但这是不是科学的合理的呢？在我看来这并不一定是最佳的。因为，工业用电的场合，作为动力负载的百分之99%是感性负载，导致电流相位滞后于电压相位而使得PF值低下，一般会采用加入容性电抗器进行补偿以提高功率因数。而LED电源PF值低下的主要原因是由于存在容性负载所致的，如果没有PFC电路的话一般PF在0.5左右。意思就是：如果工业场合采用无PF校正的LED灯，那么LED灯存在的容性刚刚好可以和电路上的感性相互抵消使得整体电路PF值得到提升，大体的原因是由于本身感性电路上电流波形相对滞后，之后又加入有容性的LED灯，使得电压波形也滞后，结果就是使电压相位和电流相位又接近一致，达到最佳的效果。因此，对LED灯PF值的要求到底有没有必要可想而知。
谐波失真，“失真 ”失去真实，也就是和原来不一样了。原本交流正弦波形是一个很有规律的SIN波形，但一旦发生谐波失真就是没有规律的四不像了。那谐波失真和PF值之间到底有啥关系呢？其实二者应该没有必然的联系，相位差是不会影响谐波失真的，反之也不会影响。但我们在做功率因数校正的时候如果采用填谷结构来做的话PF值变高了但谐波失真却变得很厉害。原因是填谷电路时利用电容的串并方式的不一样，使得充电放电时间不一致。利用整流桥后面的填谷电路来大幅度增加整流管的导通角，通过填平谷点，使输入电流从尖峰脉冲变为接近于正弦波的波形。填谷结构可以提高PF值但也会使得THD变大，但是并不是因为PF值影响到THD。 THD是我们工程师在设计的时候必需严格抑制的，PF值有没有必要时后话，但是至少现在还是得跟着潮流走
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