（1）道路照(zhào)明(míng)燈具功率因數解析

功率因數定義：

我們知道所有發電機都是旋轉機械，産生的(de)電壓就是正弦波，這(zhè)就是我們所謂的(de)交流電。交流電有一個(gè)好處就是通(tōng)過電磁感應可(kě)以用(yòng)變壓器來(lái)改變其電壓，而且可(kě)以升高(gāo)到幾十萬伏進行遠(yuǎn)距離傳輸以減小傳輸中的(de)損耗，到目的(de)地以後再降下(xià)來(lái)變成我們常用(yòng)的(de)市電。我們現在的(de)市電就是220V，50Hz的(de)交流電。而在電工學裏交流電是可(kě)以用(yòng)矢量來(lái)表示的(de)。矢量可(kě)以表示電壓也(yě)可(kě)以表示電流。對(duì)于純電阻的(de)負載，電壓和(hé)電流是同相的(de)，而對(duì)于純電容負載或純電感負載，電流和(hé)電壓就不同相，而是有一個(gè)90度的(de)相角，或者稱爲相位差。在純電感負載時(shí)，其上的(de)電壓是領先電流90度，而純電容負載時(shí)，其上的(de)電壓落後于電流90度。

如果我們用(yòng)波形表示時(shí)，通(tōng)常把電壓表現爲餘弦波，如果電流落後于電壓，就是電感性負載，領先于電壓就是電容性負載。

因爲實際上純電感和(hé)純電容都不存在的(de)，實際的(de)負載隻能稱爲電感性負載或者是電容性負載。這(zhè)時(shí)候其交流電壓和(hé)交流電流之間就有一個(gè)夾角φ，對(duì)于電感性負載我們把這(zhè)個(gè)夾角稱爲φL，而對(duì)于電容性負載的(de)夾角就稱爲φC。

功率等于電壓和(hé)電流的(de)乘積，但是隻有在純阻負載的(de)時(shí)候(電壓和(hé)電流同相)是這(zhè)樣，而在電感性或電容性負載的(de)時(shí)候就要把電流的(de)矢量投影(yǐng)到電壓矢量(水(shuǐ)平軸)上去，也(yě)就是要乘以cosφL或者cosφC。我們通(tōng)常就把這(zhè)個(gè)cosφL或者cosφC稱爲功率因數。

但是由于這(zhè)個(gè)夾角可(kě)以是正的(de)，也(yě)可(kě)以是負的(de)，所以功率因數也(yě)是可(kě)能爲正數(感性負載)也(yě)可(kě)能爲負數(容性負載)。但是當我們用(yòng)矢量來(lái)代表電壓和(hé)電流時(shí)，前提是它們的(de)頻(pín)率必須是完全相同的(de)。而且是在一個(gè)線性系統裏。

在線性系統裏我們也(yě)會把功率因數用(yòng)有功功率和(hé)視在功率之比來(lái)表示。所謂有功功率就是和(hé)電流同相的(de)那部分(fēn)電壓和(hé)電流的(de)有效值的(de)乘積。而視在功率就是不考慮其間的(de)相位差而将電壓和(hé)電流的(de)有效值直接相乘所得(de)到的(de)“功率”。而這(zhè)二者之比顯然就是前面所說的(de)相角的(de)餘弦cosφ。

各種燈具的(de)功率因數：

白熾燈因爲是一個(gè)純電阻（感性負載），它的(de)功率因數等于1，目前傳統道路照(zhào)明(míng)光(guāng)源（高(gāo)壓鈉、金鹵燈、飛(fēi)利浦COSMO等）功率因數都能達到0.9以上，采用(yòng)電子鎮流器功率因數能提高(gāo)到0.95以上。使電網諧波降低，減少電網危害、讓電能利用(yòng)率更高(gāo)

LED燈具的(de)功率因數:

因爲LED是一個(gè)半導體二極管，它需要直流供電，如果用(yòng)市電供電的(de)話(huà)，就一定會有一個(gè)整流器，通(tōng)常是二極管整流橋。爲了(le)得(de)到盡可(kě)能平滑的(de)直流避免出現紋波閃爍，通(tōng)常都需要加上一個(gè)大(dà)電解電容。而後面的(de)LED可(kě)以近似爲一個(gè)電阻.

整流後的(de)電壓電流波形都不是正弦波，而且雖然整流前的(de)電壓波形是正弦波，但是其電流波形也(yě)不是正弦波。所以整個(gè)系統是一個(gè)非線性系統。而本來(lái)功率因數是針對(duì)線性系統定義的(de)，而且要求輸入輸出電壓電流都是同頻(pín)率的(de)正弦形，否則的(de)話(huà)無法采用(yòng)Cosφ。但是在非正弦系統中，因爲電壓電流波形都不是正弦波，是沒有什(shén)麽相位角可(kě)以說的(de)。所以非線性系統中的(de)功率因數必須重新定義。

如前所述功率因數的(de)另一個(gè)定義是有功功率和(hé)視在功率之比。有功功率是指實際輸出的(de)功率，而視在功率是指輸入電壓有效值和(hé)輸入電流有效值的(de)乘積。這(zhè)個(gè)在正弦波系統裏是完全可(kě)以和(hé)Cosφ等效的(de)，所以是沒有問題的(de)。但是在非線性系統裏，什(shén)麽是有功功率什(shén)麽是視在功率就很值得(de)探討(tǎo)的(de)了(le)。

（2）中間視覺

光(guāng)的(de)接收器-眼睛 光(guāng)線經過晶狀體聚焦到視網膜上.

視網膜的(de)兩種細胞 Ⅰ杆狀細胞-光(guāng)度敏感器  Ⅱ錐狀細胞-色度敏感器

正常視覺條件下(xià)(有效亮度>3.5 cd/m2 )：

杆狀細胞産生對(duì)物(wù)體的(de)感知

錐狀細胞區(qū)别顔色

>>明(míng)視覺

過渡狀态下(xià)有部分(fēn)錐狀和(hé)杆狀細胞工作：

藍綠光(guāng)較紅光(guāng)更爲明(míng)亮

>>中間視覺

低亮度條件下(xià)(亮度<0.035 cd/m2 ) ：

錐狀細胞不發生作用(yòng),不能分(fēn)辨顔色

杆狀細胞起作用(yòng),使物(wù)體有一定的(de)能見度

>>暗視覺

（以上爲2005-3-9/10中間視覺與道路照(zhào)明(míng)國際研討(tǎo)會在複旦大(dà)學召開，推介中間視覺的(de)研究成果）

明(míng)視覺狀态下(xià)，人(rén)眼對(duì)波長(cháng)爲555nm的(de)黃(huáng)綠光(guāng)最敏感

暗視覺環境下(xià)，人(rén)眼對(duì)波長(cháng)爲507nm的(de)藍綠光(guāng)最敏感

道路照(zhào)明(míng)屬于中間視覺，兩種視覺細胞同時(shí)工作，對(duì)波長(cháng)爲507~555nm範圍的(de)綠光(guāng)最敏感，具體峰值波長(cháng)取決于亮度值

如果照(zhào)明(míng)光(guāng)源光(guāng)譜與敏感波長(cháng)一緻，則視覺效率最高(gāo)。所以，在道路照(zhào)明(míng)亮度環境下(xià)，希望照(zhào)明(míng)光(guāng)源的(de)光(guāng)譜在480~580nm之間要豐富。