与电感整流器兼容的高PF TLED对灯具系统PF的影响

之前有专门设计用于市电和电感整流器（EM ballast) 兼容的高PF TLED驱动器电源，期间遇到很多问题，最终都得以很好的解决。今天主要分享解释一下客户反馈的关于用了TLED 之后，为什么灯具的PF 变低的问题。
我们设计的5尺高PF TLED驱动器功率在25W， PF=0.98， THD<10%.用在灯具上后，灯具系统的PF降到了0.2到0.3之间，为此客户对我们的灯提出了质疑。为了从原理上解释清楚，我们对灯具进行了检查，发现 电感整流器的前面并联了一个6uF的大电容。灯具的接线原理图如下。



1. 灯具之前是接5尺荧光灯的，电感前加6uF电容是为了提高灯具的PF。电容提高灯具系统PF的计算如下：
EM ballast 的电感量 L=880uH， ESR_L=26ohm
5尺荧光灯正常工作时的电阻：R_Fluo=164.2ohm( 通过IEC的荧光灯标准可以计算得到）
不加6uF电容时，灯具系统的阻抗为: Z1=R_Fluo+j*w*L+ESR_L, PF1=0.567  
加6uF电容后，灯具系统的阻抗为：Z2=（Z1*1/(j*w*C))/(Z1+1/(j*w*C)), PF2=0.948  w=2*3.14*50

2.高PF TLED对灯具系统PF的影响
230V输入条件下，设计TLED 的PF=0.98， THD<10%, Pin=25W，实际测量TLED的阻抗：Z_TLED=2054ohm
接入上图的灯具系统之后，灯具系统的阻抗为：Z4=((Z_TLED+ESR_L+j*w*L)*1/(j*w*C))/(Z_TLED+ESR_L+j*w*L+1/(j*w*C))， 根据灯具系统的阻抗可以计算得到其 PF=0.251

注：因为TLED的PF高，且THD低，为了分析方便，TLED的阻抗进行了近似纯电阻处理。
通过上面的分析我们明白了灯具系统的PF为何在换了TLED之后会变低，并给了客户合理的解释。