谈UPS“输出功率因数”之误称

一、“输出功率因数”称呼的来源1.联想对UPS而言，在其说明书上有两个功率因数值，一个是在“输入”栏目中，一个在“输出”栏目中。对应“输入”栏目的称作输入功率因数，比如6脉冲输入的UPS的输入功率因数是0.8，12脉冲输入的UPS的输入功率因数是0.9等。那么UPS的另外一个对应“输出”栏目的功率因数有的人就当然称为“输出功率因数”。2.复制有些人并没有想这些问题，人云亦云，按照人家的叫法叫就是了。这样一来，“输出功率因数”这个词就叫开了。不但用户这么称呼、厂家这么称呼，甚至连参加制定标准的起草者也这么称呼。于是这个称呼又进一步成为官称。实际上我国在二十年以前电子部标准化所关于电源中的词汇就出过一本中英文对照的标准小册子。在电源输出端所标注的功率因数定义为“负载功率因数”，英文对照词是“Load

Power

Factor”，这个词是从国际标准上接受过来的。就目前国际上也没有“输出功率因数”（Output

PowerFactor）这个词。看来“输出功率因数”一词纯属国产。二、“输出功率因数”称呼的误区功率因数从来就是表示负载性质程度的一个词。一般用F或PF表示，其数值是从0到1。比如功率因数是1，就表示这个负载是纯线性的；如果功率因数是0，就表示这个负载是纯非线性的；如果功率因数是0?F?1，就表示这个负载是非线性的，负载内既有线性成分又有非线性成分。功率因数既然表示的是负载性质，那嘛就是输入端的数值。因为从输入端看进去负载的性质是唯一的，决不会出来两个值。UPS的性质也是唯一的，表征它性质的那就是输入功率因数。比如对高频机型UPS9395来说，它的输入功率因数是0.99，它的负载功率因数是0.9，不能说9395的功率因数既是0.99又是0.9。对人来说也是一样，男孩就是男孩，女孩就是女孩。不能说又是男孩又是老头。比如UPS的输入功率因数是0.99，顾名思义，这个功率因数是属于UPS，从理论上说在任何情况下在输入端测量都是0.99，这就是它的唯一性。那么说UPS的“输出功率因数”是0.9，顾名思义，这个值当然也是属于UPS的，也应该在任何情况下在输出端测量都是0.9。然而，又有谁能做得到呢。后面接上电阻负载时功率因数就是1，接上单相整流滤波负载时功率因数就是0.7，只有接上输入功率因数为0.9的负载时才会出现0.9的读数。这是为什么呢？原因很简单，原来测得的都是负载的功率因数。难道输出功率因数就真地侧不出来吗？如果非要测，可以测得出来，那必须空载测。因为一带载，测出的就是负载的功率因数。功率因数的公式为：这是一个毫无疑义的数据，这更从侧面证明了所谓“输出功率因数”不存在的事实。那么UPS逆变器后面的这个功率因数又是做什么的呢？为什么会出现这样一个数值呢？这不得不从社会发展说起，在早些年的裁缝都是为顾客量体裁衣，一件一件地做。以为那时花钱让人做衣服的人少，但到了现代，人口增多，需求量大增，个人裁缝已不适应社会的发展需要，所以做衣服也必须走工业化和批量化的道路。这就提出一个问题：需要的人群有男有女有胖有瘦，按照什么尺寸做呢？于是就根据一般人群的衣服尺寸分成男装和女装，每一类又分成几个号码。对UPS而言这个男女就是功率因数，性质定下来了。尺寸号码就是规格。因为众多的电子产品性质是不同的，一台UPS不能满足所有产品性质和规格的要求，于是就根据一般电子产品的性质（输入功率因数）规定一些生产的产品类型与规格。换言之，UPS的这个功率因数是根据一般负载的普遍性质而定的一个大概的范围，这个功率因数是不是和实际负载的输入功率因数一样（匹配），谁也说不定。但以匹配为最佳，只有UPS的负载功率因数与实际负载的输入功率因数匹配时才能发挥它最好的性能。比如负载功率因数为0.8的10kVA容量的UPS只有带输入功率因数为0.8的负载时，才能给出8kW的有功功率和6kvar的无功功率。如图1所示，就是负载与“源”的关系。电源是市电的负载，IT又是电源的负载。三、“输出功率因数”误称的危害有的人就不理解，不就是个名词嘛，能有什么危害！其实不然，问题并不如此简单，并已经产生了不良后果，危害了别人的利益。原因是，如果按照正确的叫法：负载功率因数，人们决不会想到电源上去，很自然地会想到负载的需要。换言之，既然是负载功率因数，UPS的输出功率自然是按照负载的需要当然这是一个理论值，因为实际中逆变器IGBT管的标称值和计算值是不一样的，比如计算出来的IGBT电流是851A，但IGBT没有这一档规格，相邻的规格是800A和1000A，那只有选标准规格，电容器也同样选标准规格，而标准规格还有误差，所以实际输出就有差异。总的方向是这样。这就带来了一个问题，比如产品认证检测人员就认准了“输出功率因数”这个概念，在上述情况下，如果厂家的产品给不出320kW就不给认证，加之厂家对此概念也不清楚，就只好乖乖地照办。这时逆变器的容量就只好加大至400kW。增加了80kW，增加了成本。但这样一来，如果电容器C不改变，负载功率因数就不是0.8了。是多少呢？根据公式（1），可计算出：所以这是按倒葫芦起了瓢，越搞越乱！再如何调整！一般就到此为止，只要输出有功功率达到要求，其他一概不管了。于是“输出功率因数”这个指标也就不了了之。本来这个值就测不出来嘛。四、功率因数不是百分数这又是一个基本概念问题。有的人将功率因数0.8说成是80%，这就不对了，这就是不清楚视在功率、有功功率和无功功率三者之间的关系，这个关系在式（8）的分母中一表示的很清楚，三者是直角三角形勾股弦的关