在现代电子系统设计中，电源质量管理是一个重要的议题。电源的功率因数（Power Factor, PF）是衡量其对电能利用效率的一个关键指标。理想情况下，功率因数应接近1.0，但在实际应用中，由于非线性负载和电源本身的设计，功率因数通常会小于1。功率因数的降低会导致电流谐波的产生，对电力系统和附近的设备造成影响，同时也会增加电力供应商的成本。为了解决这个问题，现代电源设计中引入了功率因数校正器（Power Factor Corrector, PFC）。
功率因数校正器的目的是通过调整设备的电流波形，使其与电压波形相似，从而提高功率因数。功率因数校正可以通过被动和主动两种方式实现。被动PFC通常使用无源元件如电感器和电容器来实现，而主动PFC则通过有源电路来塑造电流波形，这通常更有效且在高功率应用中更为普遍。主动功率因数校正器常被设计用来符合IEC61000-3-2或ENERGYSTAR标准的AC-DC电源供应器所使用。
当使用示波器进行精确的电流测量时，需要特别注意电源的功率因数。示波器作为一种强大的测试工具，能够提供精确的电流和电压波形测量。手动和自动的功率分析软件都可被应用于示波器上，以便于进行功率因数的测量。FFT（快速傅立叶变换）和其他功率分析软件可以用来测量谐波和进行功率分析，这对于确定PFC电路中开关设备的性能至关重要。
在测试和验证PFC电路时，测量具有独特的挑战。由于电路中通常包含了高速开关器件，这可能会产生快速的电流和电压变化，导致测量变得复杂。此外，电路中的能量储存元件也会对测量造成影响。功率分析软件能够帮助工程师持续准确地进行这些测量，通过提供精确的功率因数和电流谐波分析来帮助工程师评估PFC电路的性能。
在实践中，为了测量电源的功率因数，工程师需要观察示波器上的实时波形，并使用功率分析软件来计算功率因数值。功率因数是真实功率（实际做功的功率，以瓦特为单位）与视在功率（伏安为单位）的比率。视在功率是电压和电流的乘积。在电路中，由于能量储存或负载的非线性特性，视在功率往往远大于实际功率。
例如，非PFC电源供应器在整流AC电压充电大滤波电容器时，只有当AC输入电压超过电容器电压时，二极管才会导通。这意味着电源供应器只在电源周期的很短一段时间内从电源线中吸取电流，形成短脉冲。这些短脉冲会产生基波频率的谐波，导致功率因数降低。过多的电流谐波会负面影响所需的主配电系统。通过功率因数校正，可以减少AC-DC转换器对电力分配系统的负面影响，通过主动电路的使用，使设备的电流波形与电压波形相似，从而增加功率因数。
总结来说，精确测量电源电流并使用示波器显示其波形，需要理解和应用功率因数的概念，了解PFC电路的工作原理以及运用适当的测量方法和分析技术。通过正确的测量手段，工程师可以有效地评估和改进电源系统的设计，以确保其高效、安全和符合国际标准。
