照明產(chǎn)業(yè)持續(xù)推動(dòng)電感性負(fù)載，令人困擾的是，其產(chǎn)生的電感抗與系統(tǒng)的電阻反向，會(huì)降低系統(tǒng)的效率，PFC得以解決上述問題。但PFC在初始充電時(shí)，將產(chǎn)生損壞系統(tǒng)中其他電路的涌浪電流，而透過熱敏電阻的使用，可有效抑制涌浪電流，避免電路受到損壞。
建立照明系統(tǒng)的方式繁多，而優(yōu)良的設(shè)計(jì)能直接提升能效，并節(jié)省材料花費(fèi)。現(xiàn)今的照明產(chǎn)業(yè)逐漸從240V轉(zhuǎn)變?yōu)?77V，以提高效率。因此現(xiàn)在正是將功率因數(shù)修正(Power Factor Correction，PFC)介紹給照明產(chǎn)品制造商的時(shí)機(jī)。由于這些照明系統(tǒng)無論如何都須要更新，原始設(shè)備制造商(OEM)可同時(shí)享受PFC的眾多優(yōu)勢(shì)。
邁向電感性負(fù)載是對(duì)PFC需求的開端。傳統(tǒng)的照明應(yīng)用使用電阻性負(fù)載，例如白熾燈。然而，電阻性負(fù)載的缺點(diǎn)為，它們導(dǎo)入系統(tǒng)中的電阻會(huì)產(chǎn)生熱能。熱能會(huì)導(dǎo)致功率耗損，并降低效率。為避免這些損失，照明產(chǎn)業(yè)持續(xù)推動(dòng)電感性負(fù)載，例如效率較高的螢光燈。圖1為基于電感性負(fù)載的照明系統(tǒng)。
圖1 將并聯(lián)電容器加在電感性負(fù)載上功率因數(shù)修正降低電壓/電流相位差
遺憾的是，許多照明設(shè)備制造商實(shí)現(xiàn)電感性負(fù)載的方式嚴(yán)重降低了照明系統(tǒng)效率。在許多情況下，他們只是沒有意識(shí)到，功率因數(shù)修正能以簡易且花費(fèi)低廉的方式解決這些問題。
就其性質(zhì)而言，電感性負(fù)載將電壓與電流的相位互相轉(zhuǎn)換。特別是，其產(chǎn)生的電感抗與系統(tǒng)的電阻反相。此相位差會(huì)降低系統(tǒng)的效率。
功率因數(shù)(PF)為系統(tǒng)實(shí)際功率(Real Power)與其視在功率(Apparent Power)的比率，視在功率為期望的系統(tǒng)功率，而實(shí)際功率為實(shí)際得到的功率。依據(jù)應(yīng)用而定，反相系統(tǒng)的效率低，可能會(huì)降至60%。
功率因數(shù)修正的目標(biāo)為將電壓與電流之間的相位差降至低。電容抗可用于將電感抗帶回系統(tǒng)僅有的電阻相位中。只需要有正確特質(zhì)的電容器，亦即有夠高的功率比率以及與電感抗有180度的反相(圖1)。
功率因數(shù)修正效益多
于照明系統(tǒng)中套用PFC的優(yōu)點(diǎn)眾多，以下分別說明：
效率提升
依據(jù)不同的應(yīng)用，于照明系統(tǒng)中增加PFC所能提升的效率高達(dá)80～95%。隨著公共事業(yè)費(fèi)用高漲，這將使以PFC為基礎(chǔ)的照明系統(tǒng)吸引大量的終端客戶。
易于安裝
只要有一個(gè)電容器，就能將PFC導(dǎo)入至照明系統(tǒng)中。請(qǐng)注意：同時(shí)也需要一個(gè)涌浪電流限制器，以避免開機(jī)時(shí)電容器的起始電容損壞系統(tǒng)。
降低功率供應(yīng)花費(fèi)
功率因數(shù)高的系統(tǒng)能透過較小的功率供應(yīng)執(zhí)行與功率因數(shù)低的系統(tǒng)相同的工作。需要承載較少的電流代表需要較小且價(jià)格較低的發(fā)電機(jī)、導(dǎo)體、變壓器與開關(guān)，因此可精簡機(jī)體并節(jié)省材料花費(fèi)。
穩(wěn)定性提升
效率較高的系統(tǒng)須消耗較少熱能，因此可讓系統(tǒng)于可接受的溫度范圍內(nèi)維持系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)作。
區(qū)別性特點(diǎn)
無論您的設(shè)計(jì)是單機(jī)產(chǎn)品，或合并成為一個(gè)大型系統(tǒng)的一部分，相較于同等級(jí)效率較低的系統(tǒng)而言，較高的功率效率都能驅(qū)動(dòng)等級(jí)較高的系統(tǒng)。
低運(yùn)作成本
對(duì)大型的照明應(yīng)用來說，透過PFC所營造的高效率能對(duì)公共事業(yè)的花費(fèi)有實(shí)質(zhì)的節(jié)省。
產(chǎn)業(yè)動(dòng)力
早在十多年前，功率因數(shù)修正就在歐洲、中國大陸以及日本成為強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)。雖然PFC在美國的采用率不高，但卻被持續(xù)套用于越來越多的應(yīng)用之上，尤其是照明系統(tǒng)。顯而易見地，PFC很有意義且終將被目前還沒有需求的應(yīng)用所使用。預(yù)期PFC將成為其未來需求的公司，將在日后受益于今日將PFC作為其區(qū)別性特點(diǎn)之一。無法提供PFC的制造廠商將很快發(fā)現(xiàn)自己沒有競(jìng)爭力。
