任何依靠交流電源工作的電源系統(tǒng)都具有一個相關的功率因數(shù)，該功率因數(shù)被含義為其從交流電源吸收電流的方式。AC電力系統(tǒng)的功率因數(shù)被含義為流至負載的有功功率(realpower)與視在功率(apparentpower)的比值，是一個介于0和1之間的無單位數(shù)值。有功功率是電路在特按時間執(zhí)行任務的能力。視在功率則是電路的電流與電壓之乘積。由于非線性負載(它會使從電源吸收的電流波形出現(xiàn)失真)的原因，視在功率將大于有功功率。

在一個電力系統(tǒng)中，與一個具有高功率因數(shù)的負載相比，在所傳輸?shù)挠杏霉β氏嗤那闆r下，一個具有低功率因數(shù)的負載吸收更大的電流。因為所需的電流較高，所以在配電系統(tǒng)中損失的能量也新增了，這反過來又要更粗的導線和其他傳輸設備。較大的設備和能源浪費新增了成本，所以電力公司往往對功率因數(shù)較低的客戶收取較高的費用。

此外，電源的功率因數(shù)還會對AC-DC電源出現(xiàn)在交流電源上的諧波造成影響，因此，為不帶功率因數(shù)校正功能的AC-DC電源之負載配電時，電力公司面對重大難題。此類電源是非線性負載，它們：

會使AC波形失真會引起諧波電流，此諧波電流會影響同一根電力線上其他設備的操作會由于中線過熱而引發(fā)火災會導致電源變壓器承受過大的應力和縮短壽命會導致AC電源發(fā)生器過載

自上世紀80年代起，歐盟決定將解決這些問題的重擔交給采用AC-DC電源之產(chǎn)品的制造商。從那以后，用于限制相關產(chǎn)品在電力線頻率的諧波(整數(shù)倍)上可以吸收之電流值的標準幾經(jīng)修改。最終，形成了IEC61000-3-2市電線路諧波電流輻射標準分類，如表1所示。

表1：IEC61000-3-2分類

如圖1所示，典型的離線式電源利用一個負責驅動電容性負載的二極管電橋給交流電源線加載。該負載是非線性的(因為它重要給一個電容器充電)，而且此類負載只在正弦線路電壓的峰值期間吸收電流，因而出現(xiàn)了會引起電源線諧波的線路輸入電流峰值。

圖1：開關電源輸入電路

功率因數(shù)校正(pFC)

改善功率因數(shù)的方法之一是采用一個濾波器。這通常被稱為無源pFC?？梢栽O計一種只傳遞位于市電線路頻率(例如：50Hz或60Hz)之電流的濾波器。這種濾波器一般用于低功率要求并可減小諧波電流，這意味著非線性器件此時看似一個線性負載，而且能根據(jù)要采用電容器或電感器以使功率因數(shù)接近1。不過，此類濾波器要采用大數(shù)值的高電流電感器，而這種電感器既笨重又昂貴。

有源pFC

有源pFC是一種用于控制負載所吸取的無功功率之的電力電子系統(tǒng)，旨在獲得盡可能接近1的功率因數(shù)。在大多數(shù)應用中，有源pFC負責控制負載的輸入電流，以使電流波形與交流電源電壓波形(正弦波)成比例。有源pFC功能電路通常包括一個附加的開關升壓轉換器功率級，該功率級要一個控制IC、開關MOSFET和電源電感器。有源pFC使電壓和電流幾乎同相，而且無功功率損耗接近于零。這就能最高效地將電能從電力公司傳送給用戶。圖2示出了未采用pFC和采用有源pFC(1.0)時至離線式開關電源的電流波形。

圖2：采用和未采用有源pFC時的AC電壓和電流波形(關于一個容性負載)