交流电 (AC) 源的功率因素 (PF) 被定义为，电路中流入表观功率 (VA) 负载的有效功率（瓦特）的比率
如下：
PF = 有效功率 (W)/表观功率 (VA)
上述等式显示，PF 是一个可以在 0 和 1 之间波动的数值。当有效功率和表观功率相等时，PF 等于 1。 只有当电流和电压波形在同相和正弦时才会发生（图1）。 但是，如果两个都是正弦，但不是同相，表观功率大于有效功率，且 PF 在电流和电压波形之间是相位角 θ 的余弦。 换言之，PF = Cosθ。 事实上， PF = 1 是一个理想的情况，此时负载是纯电阻和线性的。 实际上，在电子系统中发现的离线 AC/DC 供电处于开关模式，显示非线性负载。
图1：当输入电流和电压波形均处于同相且正弦时，功率因素等于 1。 （来源：Infineon）
今天，由于电源主要为开关模式，它们显示出非正弦波形，这导致在输入电流和电压波形之间产生了相位角 θ。 当电流波形与电压波形（图2）不同时，根据 Cosθ，它导致 PF 低于 1。 例如，如果θ = 45°，PF = Cos45 = 0.707。 除功率损失，< 1pf="" 导致谐波流经中性线，并且扰乱连接到="" ac="" 主线上的其他设备。="" pf="" 数值越低，ac="" 线上的谐波越高，反之亦然。="">
图 2：当电流波形与电压波形不同时，功率因素低于 1。 （来源：Infineon）
随后，对于 AC 主线上的谐波畸变，存在严格的限制规定。 一个流行的欧洲规定是 EN61000-3-2，它的推出是用以限制电子设备的反射谐波返回至主线。 它适用于所有 D 类电子系统，例如个人计算机（包括笔记本和个人计算机显示器）、耗能超过 75W 的收音机和电视接收器。按照 EN61000-3-2 标准的划分，D 类是第四种类别（A、B、C 和 D），该标准给每个类别设定了不同的谐波电流限制。 它现在作为一个国际标准。
为了符合像 EN61000-3-2 这样的谐波规定要求，并维持 PF 较高的总性能，有必要将功率因数校正 (PFC) 并入 AC/DC 前端转换器模块，该模块用于能耗超过 75W 的电子系统。实施 PFC 以实现较高的 PF 高值并确保较低的谐波。 今天，有很多无源和有源技术可大量应用于 AC 前端中的供电拓扑结构。
无源 PFC
控制谐波电流的一个最简单方法就是使用一个包含电感器和一个电容器的无源滤波器。 经过仅以线频率（例如，50 或 60Hz）通过电流的方式，LC 滤波器减少了谐波，使非线性设备看起来像线性负载；因此可帮助 PF 接近统一。 但是，缺点是滤波器需要大值、高电流电感器和高压电容器，这不仅庞大而且昂贵。
有源 PFC
图3：有源 PFC 解决方案使用一个放置在输入整流器和存储电容器之间的半导体控制器，随后使用 DC/DC 转换器。（来源：ON Semiconductor）
有源 PFC 解决方案使用一个放置在输入整流器和存储电容器之间的半导体控制器芯片，随后使用 DC/DC 转换器，如图 3 所示。这个电路使输入电流匹配输入电压波形，并实现较大的 PF 值，一般高于 0.9。 从根本上来说，有三个不同类型的有源 PFC 控制器集成电路。 这些包括临界断续模式 (CrM)，连续导通模式 (CCM) 和不连续导通模式 (DCM)。 有多家供应商提供各种有源 PFC 控制器集成电路，其中，每个供应商提供自己的版本，说明使用它们的基本原理。