說到AC(交流)電源，我們就不得不談到一個重要的名詞—功率因素(Power Factor 簡稱PF)，
PF=1 和PF=0.5 是什麼樣的一個概念呢?
假設你的電器用品的消耗功率是1000W 且PF=1，那麼電力公司只要發1000W的電給你就好。
再假設你的電器用品是1000W 但PF=0.5，那麼電力公司就要發2000W的電力給你才夠。
什麼?! 我只用1000W 但是電力公司卻要發2000W的電給我?! 魚乾你在開什麼玩笑?!
那…另外1000W 跑到哪裡去了?
不見了? 真的不見了嗎?!
呵呵!是的，很神奇喔? 那1000W的電真的憑空消失不見了，
但是不用擔心，那消失不見的1000W並不會流過你家的電錶計到你家的電費去，帳是算到電力公司頭上了~
這…電力公司一定心有不甘啊! 發了2000W的電卻只能收到1000W的錢…(電力公司的心在淌血…)
是的，這說明了用PF 不高的電器會增加發電的成本造成地球媽媽的負擔。
我們也可以用很淺顯的字眼來形容抽像的PF，把PF 值想像成是電的利用率，這樣很多人應該就比較容易瞭解了吧?
那…魚乾? 我幹嘛多花錢去買有高PF的電器產品? 反正電費又不算在我頭上…(暗自竊笑)
诶!诶!诶! 看倌，話可不能這麼說.，你不曉得地球媽媽已經在發燒了嗎?
想想那些因為北極冰山融化、冰山崩裂後，那些找不到食物的可憐北極熊們，
為了尋找食物在那冰冷的海水中長泳跨到另一塊冰上，有些游到體力不支而溺斃在海中了，
你…我…怎麼忍心為了那幾元的電費害死無辜的北極熊呢? 遠遠看牠們其實還蠻可愛的阿(但只可遠觀而不可褻玩焉)
一般PF =1的電器產品不外乎就是純電阻的電器，例如: 白織燈泡、吹風機、電暖爐、 電鍋…等，
這種電器最大的特點就是變成…熱…熱…熱…(地球媽媽發燒了)。
另外還有PF不為1 的二種電器產品，一種是電感性負載，電感性負載通常是一種線圈，可能是馬達、變壓器…之類的，反正就是大家所熟悉的電扇、抽水馬達啦!
你家外頭高高掛在半空中、偶爾還可能會發生爆炸的那個電力公司的變電箱…等，都屬於電感性負載。
另一個PF不為1的電器產品就是電容性負載，一般我們使用的電腦、NB的電源、3C 產品的電源插頭…等等，就屬於電容性負載。
這種負載的最大特性就是當你把插頭插到插座的瞬間會聽到”啪!”一聲、同時看到閃光的東西，別害怕，那是正常的現象，常態下它是不會有事的，
除非裝置有問題才有可能發生爆炸，若你不幸手持會爆炸的不良品…上帝保佑你沒事。
哦!我得強調一點，就是PF最高就只是1，只能等於、不能大於1.
哪一天若你發明了PF>1 的電器產品，請偷偷告訴魚乾我，咱一起去申請專利發大財，呵呵呵!
我說真的，當你在使用1000W的電器的時候，還可以額外生出100W+1000W的電出來迴饋給電力公司，
那你真的會發大財，地球媽媽與北極熊都會感謝你的~。
咳~PF 簡單的形容完畢，咱回歸正題、討論怎麼把PF 不等於1的電器產品變成PF=1
<前言>
主動式功率因素修正器的主要功能就是使電源供應器的功率因素修正為1，即讓負載對輸入端視為一個電阻。而主動式功率因素修正器主要是利用電流的響應隨著電壓的變化，跟著增減的方式來完成這個功能。當電壓與電流比為一個定值時(相位差為0)，輸入端將呈現電阻性，且此時的功率因數將達到1。
若電壓與電流比不再是一個定值(相位差不為0)，則輸入的波形將會產生相位差或諧波失真，而這些變化將會降低功率因數。一般對功率因數的定義是實功率與視在功率間的比例，即
P 是輸入功率的實功率， Vrms 與 Irms 是輸入的電壓與電流均方根值。
<主動式功率因素修正器介紹 >
對於一個主動式功率因素修正器的功率級電路而言，升壓型調節器是一個極佳的選擇，其主要的原因是此架構的輸入電流是連續的，也因此它產生較低的傳導性干擾與最好的輸入電流波形。然而升壓型調節器的缺點就是它的輸出需要是一個高電壓，也就是輸出電壓需要高於輸入的峰值電壓。應用在主動式功率因素修正用途上的升壓型調節器，其輸入電流波形必須與輸入電壓波形成正比。因此必須使用回授控制來達到此一目的，ㄧ個主動式功率因素修正器可以輕易的達到一個很高的功率因數，一般而言皆遠高於 0.9 以上。
一般的主動式功率因數修正器架構如下圖一
控制方式主要有兩種，一種為峰值電流模式控制法，另一者為平均電流模式控制法。峰值電流模式控制法在電流回授響應上的低增益與高頻寬的特性，使這種控制法不適用於高性能的主動式功因修正器，因為此方法的電流命令與實際電流間的誤差較大。此一現象也將會造成諧波失真與較差的功率因數。
平均電流模式控制法主要是利用一個簡單的概念，是在升壓型調節器電路上再外加一個由放大器電路構成的回授迴路，也因此輸入電流將會以微小的誤差量追隨著電壓命令而變化。以上就是平均電流控制法的優點，也是為什麼較能改善功率因數的原因。
平均電流模式相對來講有較好的修正效果，這也是本文所要描述的方法，並也常稱為連續電流模式功率因素修正器。
<連續電流模式功率因素修正器的電感器設計>
電感將決定在輸出側高頻漣波電流的大小，且它的值與漣波電流大小值有關。
電感值是以輸入側的交流電流峰值來決定。由於最大的峰值電流出現在線電壓等於最小值的位置，其關係式為:
Iac_pk(max):輸入電流最大峰值
Pin:輸入功率
Vac_rms(min):輸入電壓最小有效值
電感值也由全波整流後的峰值與輸出電壓決定、在此時的責任週期 D，其關係式如下：
D:MOSFET 導通的責任週期
Vo:輸出電壓
Vac_pk(min):壓輸電壓最小峰值
最終電感的設計還需要考慮操作頻率fs與K，將可計算出電感公式如下:
L:連續電流模式功率因素修正器的電感值
Fs:操作頻率
K:電感漣波電流峰對峰值比例，一般取0.2~0.3
<小貼士1>
其實PFC 架構需要知道的技術不是只有我上述說明的那麼簡單而已，真正要深入探討也是會沒完沒了、可以討論到天荒地老的。
不過魚乾我因為工作”煩”、”茫”….就等我腦袋的結打開以後，我們再來深入的探討與研究唄~
<小貼士2> 假設你有使用延長線(大陸稱排插)標示110V/15A/1650W，這是PF=1 的使用情況。
若你的電器標示的PF=0.8，那麼你的延長線最大可使用的電是15A*0.8=12A 或是1650W*0.8=1320W。
一定要記得，不然到時候電線走火了不要怪廠商是虛假標示喔 。
~本篇完
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