功率因数（Power Factor，PF）是衡量交流电路中电源有效利用程度的一个重要参数。它定义为有功功率（P）与视在功率（S）的比值，即PF = P/S。有功功率是指实际用于做功的功率，例如驱动电机旋转、点亮灯泡发光等；视在功率是电压有效值（U）与电流有效值（I）的乘积，即S = UI。在理想情况下，功率因数为1，表示所有的电能都被有效地用于做功。
- 线性电源工作时，一般是先将输入的交流电通过变压器进行降压，然后经过整流电路将交流电转换为直流电。在这个过程中，线性电源中的变压器和整流电路的特性会影响功率因数。 - 对于简单的线性电源，其整流电路如果是不控整流（如常见的桥式整流），在没有功率因数校正（Power Factor Correction，PFC）电路的情况下，输入电流会呈现出脉冲状。这是因为整流二极管只有在交流电压高于电容电压时才会导通，导致输入电流的波形与电压波形不同步，出现较大的相位差。根据功率因数的定义，这种相位差会使功率因数降低。
- 一般来说，传统线性电源的功率因数通常在0.4 - 0.6左右。这意味着有相当一部分的视在功率没有被有效地转换为有功功率，而是在电网和电源之间来回传输，造成了一定的能量浪费。例如，一个功率为100W的线性电源，若功率因数为0.5，那么其视在功率为200VA，有一半的电能在传输过程中没有被有效利用。
- 开关电源通过开关管的高频导通和关断来转换电能。在一些简单的开关电源中，如果没有采用功率因数校正技术，其功率因数也会比较低。原因是开关管的开关动作会导致输入电流的波形发生畸变。 - 然而，现代开关电源大多采用了有源功率因数校正（Active Power Factor Correction，APFC）电路。APFC电路能够使输入电流的波形跟踪输入电压的波形，从而大大提高功率因数。例如，在一个带有APFC电路的开关电源中，通过控制电路可以使输入电流在每个周期内与输入电压基本同相，并且电流波形接近正弦波，有效地提高了功率因数。
- 采用APFC电路后，开关电源的功率因数可以达到0.9 - 0.99甚至更高。这使得开关电源在电能利用效率方面具有很大的优势。以一个500W的开关电源为例，若功率因数从0.6提升到0.95，在相同的有功功率输出下，其从电网吸取的视在功率会大大降低，减少了对电网的无功负担，同时也降低了线路损耗。
- 低功率因数的电源（无论是线性电源还是未加PFC的开关电源）会对电网造成不良影响。由于功率因数低，电网需要提供更大的视在功率来满足负载的有功功率需求，这会增加电网的传输电流。根据焦耳定律（\(P = I^{2}R\)），传输电流的增加会导致输电线路的损耗增大，同时也会使电网的电压波动增大，影响其他用户的用电质量。
- 在对功率要求不高、对电网影响较小的小型设备中，线性电源的低功率因数可能不会引起太大问题。但对于大功率设备，如服务器电源、工业电源等，使用低功率因数的电源会对电网产生严重的负担。因此，这些设备通常会使用带有PFC电路的开关电源，以提高功率因数，减少对电网的不良影响。
开关电源和线性电源在功率因数方面存在明显区别。线性电源功率因数相对较低，主要受其整流电路特性影响；开关电源通过采用APFC电路可以显著提高功率因数。在实际应用中，需要考虑功率因数对电网和设备自身的影响，根据设备功率大小和对电网的依赖程度等因素，选择合适的电源类型，以提高电能的有效利用和设备的整体性能。
