PFC - Power Factor Corretion

[netadmin]

PFC - Power Factor Correction

A correção de fator de poder os seguintes tipos do poder é reconhecida geralmente em circuitos atuais alternos: 1) o poder instantâneo é o produto da passa de Corinto pela tensão no momento particular do tempo; 2) a energia ativa é a energia gerada em uma carga puramente resistive e é medido watts. A energia ativa vai inteiramente ao trabalho útil (heating, movimento mecânico) e é consultado geralmente a como poder consumido; 3) desde que uma carga real tem geralmente constituents indutivos e capacitivos, a energia reativa acompanha a energia ativa. A energia reativa é medido em volt-amperes reativo e não consumido pela carga. Recebido durante um metade-ciclo da linha tensão, é retornado inteiramente para trás na grade de energia durante o metade-ciclo seguinte, apenas carregando inùtil o poder wires. Assim, a energia reativa é absolutamente inútil e os vários dispositivos corretivos são empregados para opô-lo. O fator da energia é a relação da energia ativa a energia cheio, isto é à soma de vetor da energia ativo e reativo. Uma fonte de alimentação da interruptor-modalidade sem nenhuns circuitos adicionais da correção é uma carga capacitiva elevada - como o diagrama esquemático mim lhe mostrou umas mostras mais adiantadas, há dois capacitores (de uma capacidade rather elevada) direitos após a ponte D1 do diodo. Na conexão da fonte de alimentação à grade do poder, o primeiros quarto-acenam das cargas da tensão os capacitores a 300 com algo volts, então a tensão vão abaixo rapidamente (o segundo quarto-acena), quando os capacitores se descarregarem mais lentamente na carga (isto é no regulador de switching). Como o resultado, quando a tensão começa crescer acima outra vez (o terceiros quarto-acenam), a tensão nos capacitores não-cheio-descarregados é aproximadamente 250 volts, e a corrente de carga será zero quando a tensão na grade do poder for menor do que essa (os diodos de retificador são travados pela tensão reversa aplicada que iguala a diferença da tensão entre os capacitores e a grade do poder). Durante o último third do quarto-acene (naturalmente, eu dou números aproximados justos desde que na realidade dependem da carga e da capacidade dos capacitores) a tensão na grade é outra vez mais elevada do que a tensão nos capacitores, e a corrente de carga começa fluir. A carga para assim que a tensão na grade for outra vez menor do que nos capacitores - ao primeiro meio do quarto quarto-acene. Como o resultado, a fonte de alimentação está consumindo o poder da grade do poder nos pulsos curtos, coincidindo aproximadamente com os picos senoidais da tensão na grade de energia:

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A linha verde no oscilograma acima denota a linha tensão, a linha marcas que do amarelo a corrente consumiu pela fonte de alimentação da linha. O fator da energia igual a aproximadamente 0.7 aqui, isto é aproximadamente um terceiro da energia vai aquecer-se acima dos cabos, sem fazer nenhum trabalho útil. Os usuários home não devem incomodar muito sobre este número, porque os medidores elétricos home medem somente o poder ativo, mas um fator baixo do poder pode transformar-se um problema para escritórios grandes e os quartos onde há muitos computadores que funcionam ao mesmo tempo, porque a fiação elétrica e o equipamento acompanhando devem ser feitos de acordo com o poder cheio. Ou seja deve ser um terceiro mais elevado (no fator do poder = 0.7) do que ele seria se a fonte de alimentação não consumir o poder reactive. Um fator baixo do poder pode também afetar a escolha de uma fonte de alimentação uninterruptible (UPS) desde que são limitados pela energia cheio melhor que ativo, demasiado.

Isso é porque os dispositivos da correção de fator de poder se estão tornando sempre mais populares. O dispositivo o mais simples e o mais difundido gosta que executa a correção de fator de energia passiva. Este dispositivo é um bloqueador ordinário de uma indutância rather elevada, unido ao circuito em série com a fonte de alimentação.

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Este oscilograma mostra que um dispositivo passivo de PFC alisa para fora da pulsação da corrente elétrica um tanto, esticando o para fora a tempo, mas a indutância de um bloqueador qual possa ser embalado em uma fonte de alimentação não pode seriamente afetar o fator da energia, assim que o fator do poder das fontes de alimentação com PFC passivo é aproximadamente 0.75. Não somente as dimensões, mas também a influência do bloqueador na operação da fonte de alimentação não permitem para usar um bloqueador de uma indutância mais grande. Uma indutância elevada unida em série com a fonte de alimentação worsens as características dinâmicas do último, isto é sua reação às mudanças rápidas da carga as.well.as a surges repentinos na grade do poder. O bloqueador de PFC pode também suprimir a interferência, mas somente uma low-frequency. devido a sua indutância elevada, deixa o ruído de alta freqüência passar completamente. Assim, o papel de PFC passivo é ambiguous. Faz muito pouco para melhorar o fator da enegia, mas worsens as características dinâmicas da fonte de alimentação. Assim, ao escolher entre duas fontes de alimentação - com e sem o PFC passivo, você deve basear sua escolha em outros fatores, melhor que no presence/absence de PFC passivo. Ao contrário de um PFC passivo, um dispositivo ativo de PFC é contudo uma outra fonte de poder do switching, que aumente a tensão. Um PFC ativo é unido entre a grade do poder e o regulador principal, fornecendo uma tensão constante aproximadamente de 380-400v na entrada do último. Ao contrário do regulador de switching principal, um dispositivo ativo de PFC é projetado de tal maneira que não requer uma tensão alisada-para fora em sua entrada, assim que não requer capacitores. Assim, a fonte de energia ativa do switching de PFC não põe uma carga capacitiva sobre o circuito e, conformemente, não tem um fator do poder perto de 1.

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Como você vê, a forma da corrente consumida por uma fonte de alimentação com PFC ativo difere mas pouco do consumo de uma carga resistive ordinária - o fator resultante do poder de tal fonte de alimentação pode ser 0.95-0.98 na carga cheia. O fator da energia diminui em cargas menores, a 0.7-0.75 no mínimo, isto é ao nível das unidades com PFC passivo. Ainda, os valores peak da corrente do consumo são muito menores com fontes de alimentação ativas-PFC do que com qualquer outro tipo de fonte de alimentação, cargas pequenas inferiores uniformes.

O gráfico abaixo mostra para você a dependência experimental medida do fator do poder na carga para três fontes de alimentação: sem PFC, com PFC passivo e com PFC ativo.

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Além de fornecer um fator do poder o mais próximo ao PFC ideal, ativo melhora a operação da fonte de alimentação, ao contrário de PFC passivo. Firstly, regula adicionalmente a tensão de entrada do regulador principal da fonte de alimentação. A unidade torna-se mais menos sensível às caídas da tensão na grade do poder, e é fácil projetar fontes de alimentação com uma entrada de poder 110-230v universal que não requeira o switching manual. Secondly, PFC ativo melhora a reação da fonte de alimentação (frações de um segundo) às caídas a curto prazo na tensão AC. Em tais momentos a fonte de alimentação trabalha agradecimentos ao poder dos capacitores C1 e C2 do retificador de alta tensão, e este poder é proporcional à tensão esquadrada neles. Como eu mencionei acima, esta tensão é 400 volts com o PFC ativo em vez do ordinário 310 volts, assim que a eficiência dos capacitores melhora por mais do que uma metade. No fato, PFC ativo tem dois inconvenientes somente. Primeiro, como toda a outra complicação do projeto, reduz a confiabilidade da unidade da fonte de alimentação. Em segundo, a eficiência do dispositivo de PFC não é 100 por cento, assim que contribui ao heating-up da fonte de alimentação. Ainda, as vantagens do counterweigh ativo de PFC geralmente estes inconvenientes. Assim, se você necessitar uma fonte de alimentação com correção de fator de poder, você deve primeiramente considerar modelos com PFC ativo. Sozinhos fornecem um fator realmente bom do poder, melhorando também outras características da fonte de alimentação. Do ponto de vista do usuário home, as fontes de alimentação com PFC ativo podem vir em acessível para proprietários de UPSes low-power. Suponha que você tem 500VA um UPS - 50VA consumido por seu monitor do LCD e 450VA são deixados a seu caso do sistema - e você quer promover o último ao nível moderno, sabendo que uma configuração séria pode consumir até 300 watts no máximo da fonte de alimentação. Neste caso uma fonte de alimentação com um fator de energia de 0.7 e um fator da eficiência de 80 por cento (estes são números típicos para uma fonte de alimentação boa) dar-nos-ia um consumo de potência cheia de 300/(0.75*0.8) = 500VA, quando a mesma fonte de alimentação com um fator do poder de 0.95 consumiria 300/(0.95*0.8) = 395VA. Como você vê, você tem que promover seu UPS para uma fonte de alimentação sem PFC, desde que o UPS atual não segurará a carga, quando uma fonte de alimentação ativa-PFC lhe dará mesmo uma reserva pequena de 55VA. Bem, nós devemos também fazer exame no cliente do fato que a tensão na saída de UPSes barato tem uma forma trapezoidal melhor que senoidal - mas a fonte de alimentação com PFC ativo imóvel teria uma vantagem, only os números absolutos seriam diferentes. Terminando esta seção do artigo, eu quero adverti-lo de encontro a confundir dois termos: fator da energia e fator da eficiência. Estes denotam duas coisas completamente diferentes. O fator da eficiência iguala a relação do poder da saída da fonte de alimentação ao poder que ativo consome da grade do poder. O fator do poder é a relação do poder ativo consumido da grade do poder ao poder cheio consumido da mesma grade. Os circuitos de PFC na fonte de alimentação afetam a quantidade do poder ativo consumido somente indiretamente - porque a fonte de alimentação própria consome algum poder, mais a tensão de entrada do regulador principal muda. A finalidade principal de PFC é uma redução do consumo da energia reativa pela fonte de alimentação, mas o energia reativa não é explicado ao calcular o fator da eficiência. Assim, não há nenhuma relação direta entre o fator da energia e o fator da eficiência.

Fonte: Xbitlabs

OBS: A tradução possui alguns erros porque foi feita online, mas fiz algumas correções.

[deadfish]

na realidade, fontes com PFC ativo aqui no Brasil não tem vantagens como economia na conta de energia mas elas aproveitam melhor a energia fornecendo maior potência do que a de mesma marca e potencia mas sem PFC ativo?

[Satoru]

A potência é a mesma, lembrando que o que nós pagamos aqui, e o que é consumido pelo PC é a energia ativa e o PFC regula a energia reativa, não há mais potência entregue. O que ocorre é que com PFC ( ativo ou passivo ), a energia aparente ( que é taxado em outros países ) diminui e é aí que mora a economia...