ErP 指令(EU)2019/2020 光源功能需求详细讲解—相移因数DF（相移因子）测试方法及PM310H功率计使用
ErP指令(EU)2019/2020以及能效标签指令(EU)2019/2015已经正式实施，相移因数DF（Displacement Factor，相移因子）是新增的一个要求，很多朋友不知道如何去测试DF。下面我们就相移因子DF的概念以及测试方法进行简单的介绍，希望能帮助朋友们解决DF测试的问题。
重要提示
- DF定义：相移因数（Displacement Factor）= cosφ，基波电流与基波电压相位角的余弦值
- ErP要求：根据功率不同，DF要求不同（≤5W无要求，5-10W≥0.5，10-25W>0.7，>25W≥0.9）
- 测试方法：使用功率计直接读取，或通过PF和谐波含量手动计算
- 标准依据：ErP指令(EU)2019/2020、IEC 62612-2013 Annex D
一、什么是相移因数DF（相移因子）？
上图关于相移因子DF的定义截图于（EU）2019/2020第15页。
相移因数DF（相移因子）也是cosϕ，是基波电流与基波电压的相位角的余弦值。相移因子DF是衡量LED光源电气性能的重要参数之一。
二、ErP指令对相移因子DF的要求？
上图对LED和OLED光源的相移因子DF要求截图于（EU）2019/2020第22页。
对于不同功率的光源，相移因数DF的要求是不一样的。小于等于5W的灯对DF是没有要求的；5W到10W要求相移因子DF大于等于0.5；10W到25W要求DF大于0.7；25W以上的要求相移因数DF大于等于0.9。因此，准确测试DF值对于产品合规性至关重要。
三、如何测试相移因子DF？
1) 使用可直接读取DF的电参数测量仪器
a) 使用横河的WT210
你可以通过按键进入如下界面，就可以直接读取相移因子DF了。WT210是一款常用的功率分析仪，可以测量包括DF在内的多种电参数。
b) 使用杭州翊明科技有限公司的PM310H功率计
PM310H是一款专业的数字功率计，使用大液晶屏显示，可以在一屏上显示电压、电流、功率、功率因数PF、相移因数DF（相移因子）、电压电流总谐波，电压电流波峰比等参数，读数非常方便。PM310H功率计特别适合用于LED光源的DF测试，能够快速准确地测量相移因子DF值。使用PM310H进行DF测试，操作简单，结果可靠。
2) 通过PF和谐波含量手动计算相移因子DF
如果你有可测谐波的功率计，目前又没有计划购买新的数字功率计（如PM310H）；那么你就要辛苦一点，可以通过下面介绍的方法自行计算得到相移因数DF。
按照IEC62612-2013的Annex D介绍的公式，可以计算相移因子DF：
得到相移因数DF的计算公式：
其中λ是功率因数，一般的数字功率计（如PM310H）都可以直接得到。通过上述公式可以计算出相移因子DF值，从而判断产品是否符合ErP指令对DF的要求。
四、常见问题
1. 相移因数DF和功率因数PF有什么区别？
答：
- DF（相移因数）：仅考虑基波（50/60Hz），DF = cosφ，φ是基波电流与基波电压的相位角
- PF（功率因数）：考虑基波和谐波，PF = P / S = 有功功率 / 视在功率
- 关系：DF = PF × (1/√(1+THD²))，其中THD是总谐波失真
- 对于无谐波或谐波很小的负载，DF ≈ PF
2. 为什么ErP指令要求DF而不是PF？
答：ErP指令要求DF是因为：
- DF更关注基波功率因数，反映电流与电压的相位关系
- DF不受谐波影响，更能反映LED驱动器的功率因数特性
- DF要求有助于提高电网功率因数，减少无功功率
3. 不同功率的DF要求为什么不同？
答：ErP指令对不同功率的DF要求不同：
- ≤5W：无要求（小功率产品影响较小）
- 5-10W：DF≥0.5（较低要求）
- 10-25W：DF>0.7（中等要求）
- >25W：DF≥0.9（较高要求，大功率产品对电网影响大）
4. 如何选择DF测试设备？
答：选择DF测试设备需要考虑：
- 直接读取功能：最好能直接读取DF值（如PM310H、WT210）
- 谐波测量：如果无法直接读取，需要能测量谐波含量
- 精度要求：测量精度应满足ErP指令要求
- 操作便利性：界面友好，操作简单
5. DF值不满足要求怎么办？
答：如果DF值不满足ErP指令要求，需要：
- 改进驱动电路：优化LED驱动器的功率因数校正（PFC）电路
- 使用PFC芯片：采用有源或无源功率因数校正
- 调整电路参数：优化电路设计，减少相位差
- 重新测试验证：改进后需要重新测试验证
6. DF测试的测试条件是什么？
答：DF测试应在以下条件下进行：
- 额定电压±5%范围内
- 额定频率（50Hz或60Hz）
- 稳定运行状态（预热30分钟）
- 环境温度25℃±5℃
- 测试设备精度满足要求
五、术语表
| 术语 | 英文 | 定义 |
|---|---|---|
| 相移因数DF | Displacement Factor | 基波电流与基波电压相位角的余弦值，DF = cosφ |
| 功率因数PF | Power Factor | 有功功率与视在功率的比值，PF = P / S |
| 基波 | Fundamental Wave | 频率为50Hz或60Hz的基本交流电波形 |
| 谐波 | Harmonic | 频率为基波整数倍的波形分量 |
| 相位角 | Phase Angle | 电流与电压之间的相位差，符号φ |
| 总谐波失真THD | Total Harmonic Distortion | 谐波含量与基波的比值 |
