1.2 深度理解PF与THD

这一小节我们来回答问题9。

PF（有的也用λ表示）和THD的关系，我们重写公式如下：

将此公式通过作图得到如图1-14所示（通过具体的实例取点可以得到），坐标轴为THD和位移因数，得到不同的条纹区间即为PF值的区域范围。

当PF为0.5～0.6的时候，以及PF为0.9～1的时候，两个区域为如图1-15所示，这两个区域即为目前中小功率用电设备的典型PF值。

再深入下去，我们取两个点，如在PF=0.5～0.6的区间里选一个点，在PF=0.9～1的区间里选一个点，如图1-16所示，可以得到

λ=0.55，THD=120%，cosφ=0.86

λ=0.90，THD=20%，cosφ=0.92

图1-14 位移因数和THD综合影响（1）

图1-15 位移因数和THD综合影响（2）

图1-16 位移因数和THD综合影响（3）

有意思的问题来了，两个点的PF值相差很大，但其实位移因数并没有太多的差异。而影响PF的却是THD，从20%变化到120%。

同样，也可以用Mathcad工程计算软件来做出这一个关于PF和THD的三维关系图，如图1-17所示。

图1-17 PF和THD的三维关系图

如果固定位移因数，这个隐含项通常也被大家忽略掉了，同样我们可以得到PF与THD的关系如图1-18和图1-19所示。

图1-18 PF和THD综合影响

图1-19 PF和THD综合影响之位移因数为1、0.5、0.8时THD和PF的关系

到这里，我们可以清楚地看到，正是由于不同PF之间的位移因数差异化不大，而THD占主导，所以现在的开关电源设计书籍中，都选择性地“忽略”了位移因数这项，即提高PF一般变成了减少THD，这也与IEC 61000—3—2标准的定义一致。所以很多场合下，PF默认与THD划上了等号，这也误导了一些工程师。