Ce este o sursă de alimentare cu un modul activ de corecție a factorului de putere PFC? Principiul de funcționare al PFC (corecția factorului de putere)

I.P. Sidorov Yu.A.

Atenţie. Tensiune înaltă, care pune viața în pericol.

Atenție: atunci când implementați circuitul corector al factorului de putere de mai sus, trebuie să aveți experiență de lucru cu tensiuni care pun viața în pericol și să fiți extrem de precauți.

circuitul funcționează la o tensiune care pune viața în pericol de 400 volți

Dacă se fac erori în timpul asamblarii, tensiunea din circuit poate ajunge la 1000 de volți sau mai mult.

La pornirea și verificarea circuitului asamblat, trebuie să folosiți ochelari de protecție.

Schema de circuit (corectată) a corectorului factorului de putere este prezentată în Fig. 1.

orez. 1. corector factor de putere - schema. deschis la dimensiuni mari
Diagrama anterioară - deschisă în dimensiuni mari

Unitățile funcționale sunt marcate în diagramă cu blocuri colorate:

Maro - filtru de zgomot;
Albastru - modul soft start;
Roșu - alimentare internă;
Verde - corector factor de putere;
Albastru - modul pentru monitorizarea parametrilor de funcționare;
Galben - modul pentru pornirea ventilatorului de răcire forțată.

Pe versiunea corectată a diagramei se notează (disponibil în dimensiuni mari):
dreptunghi roșu - elemente de circuit noi;
oval verde - noi puncte de conectare pentru condensatoarele C3 și C4.

Filtrul de interferență protejează rețeaua de alimentare împotriva interferențelor generate la comutarea tranzistoarelor cheie. De asemenea, filtrul protejează circuitul de interferența sursei de alimentare și de supratensiuni în rețea.

Modulul de pornire progresivă limitează consumul de curent din rețeaua de alimentare la momentul încărcării inițiale a condensatoarelor electrolitice de ieșire. Acest modul generează semnalul KKM_SUCCESS inversat. Când apare un semnal (deoarece semnalul este inversat - momentul în care tensiunea scade sub 1V), puteți porni sarcina conectată la ieșirea corectorului factorului de putere. Dacă acest semnal este ignorat, unele elemente ale circuitului pot eșua.

Sursa de alimentare internă generează o tensiune constantă de 15V (toleranța este de +/-2V). Această tensiune este utilizată pentru alimentarea circuitelor interne ale PFC.

Corectorul factorului de putere este partea principală a circuitului. PFC se realizează pe controlerul ir1155s, frecvența de funcționare în acest circuit este de 160 kHz (sunt acceptabile abaterile de +/- 5 kHz). Pentru a amplifica curenții de control ai tranzistorilor de comutare, se folosește un driver tc4420 cu un singur canal; driverul oferă curenți de semnal de control de până la 6A.

Modulul de control al parametrilor de funcționare monitorizează nivelul tensiunii de alimentare reduse; temperatura de funcționare a KKM, momentul atingerii tensiunii nominale la ieșirea KKM

Modulul de activare forțată a ventilatorului de răcire pornește ventilatoarele atunci când apare semnalul corespunzător.

Tabele cu valorile nominale ale elementelor circuitului PFC.

La asamblarea corectorului de factor de putere, trebuie să utilizați numai componente originale. Dacă se folosesc componente neoriginale (contrafăcute, contrafăcute etc.), casa de marcat nu va funcționa sau nu va funcționa corect etc.

Etapa 1. este necesar să instalați toate elementele cu excepția:
R3 - varistor;
L3 - Choke KKM
C25.2-C25.4 - condensatoare electrolitice de ieșire, instalați doar unul.

Placa de montare este proiectată pentru a se potrivi într-o carcasă cu profil de radiator. În acest caz, pereții carcasei pentru elementele D1, D9, Q5, Q6 acționează ca un radiator, iar îndepărtarea căldurii din inductorul L3 va fi dificilă. Temperatura inductorului, în acest caz, servește ca indicator al încălzirii întregului dispozitiv și, prin urmare, termistorul R40 este instalat sub inductor.

Dacă utilizați un design de carcasă în care un radiator va fi folosit ca radiator pentru elementele D1, D9, Q5, Q6, termistorul R40 trebuie instalat pe suprafața radiatorului. Este necesar să se asigure izolarea electrică a carcasei radiatorului și a termistorului.

Apoi, placa de circuite trebuie curățată de reziduurile de flux și alți contaminanți.

Placa de circuite după acest pas de asamblare va arăta astfel:

orez. 2. Partea superioară a plăcii de circuite KKM.

Pe această placă de circuit, termistorul și firul de plumb sunt acoperite cu izolație termocontractabilă. Deoarece termistorul va fi atașat mecanic la radiator, acesta este plasat într-o izolație suplimentară termocontractabilă pentru a crește rezistența izolației electrice.

orez. 3. Partea de jos a plăcii de circuite KKM.

Trebuie să conectați un ventilator de 12 V cu un curent de cel mult 0,2 A la placa PFC.

ATENŢIE!!! Dispozitivul funcționează la o tensiune care pune viața în pericol de 400 de volți.

Placa PFC trebuie conectată la o sursă de tensiune AC reglabilă de 220V 50 Hz cu o limită de curent de 0,05 A.

După ce este aplicată alimentarea, LED-ul D8 ar trebui să se aprindă, tensiunea pe dioda zener D5 ar trebui să fie între 14-17 volți. Dacă nu există tensiune, trebuie să verificați tensiunea la condensatorul C12; ar trebui să fie de aproximativ 310 volți. Dacă este prezentă tensiune, aceasta înseamnă că sursa de alimentare de așteptare este nefuncțională. Un motiv comun pentru eșecul său este asamblarea incorectă a transformatorului de impulsuri T1.

Tensiunea de la pinul 4 al chipului U1 (ir1155s) ar trebui să fie de aproximativ 3,62 V, tensiunea de la pinul 6 de aproximativ 3,75 V.

Folosind un osciloscop, trebuie să verificați funcționarea modulului PFC. Pentru a face acest lucru, sonda osciloscopului trebuie conectată la pinul 6 sau 7 al chipului U3 (tc4420). Impulsurile de ieșire ar trebui să se potrivească cu următoarea imagine.

orez. 4. Graficul semnalelor la ieșirea chipului driver tc4420.

Frecvența pulsului ar trebui să fie de 160 kHz (+/- 5 kHz). Frecvența pulsului este setată de condensatorul C10. O creștere a capacității duce la o scădere a frecvenței.

Amplitudinea semnalului la pinii SG ai tranzistoarelor de putere va fi puțin mai mică decât la pinul driverului lor (Fig. 5).

orez. 5. Graficul semnalelor la ieșirile tranzistoarelor de putere SG.

În acest caz, graficul semnalului pe rezistențele Rg (R17, R18) va fi după cum urmează (Fig. 6).

orez. 6. Graficul semnalului între rezistențele Rg (R17, R18).

În continuare, prin monitorizarea semnalelor de la ieșirea driverului, este necesar să se reducă treptat tensiunea. La o tensiune de intrare de 150-155 volți, generarea impulsurilor ar trebui să se oprească. După ce generarea de impulsuri se oprește, tensiunea de intrare trebuie crescută treptat; la o tensiune de intrare de 160-165 volți, generarea de impulsuri ar trebui să reia.

Continuând să creșteți treptat tensiunea, când ajunge la 270-280 volți (AC), releele ar trebui să funcționeze (vă puteți da seama după sunetul lor caracteristic). Tensiunea semnalului KKM_SUCCESS nu trebuie să fie mai mare de 1 volt. Apoi tensiunea trebuie redusă treptat, când tensiunea scade la 250-260 volți, releele ar trebui să se oprească, semnalul la ieșirea KKM_SUCCESS ar trebui să fie mai mare de 5 volți.

Folosind un pistol cu aer cald, este necesar să încălziți termistorul; atunci când temperatura atinge 45-50 C°, ventilatorul trebuie să pornească; când temperatura ajunge la 75-85 C°, generarea de impulsuri ar trebui să se oprească. În timp ce termistorul se răcește, generarea impulsurilor ar trebui să reia succesiv și ventilatorul ar trebui să se oprească.

Opriți alimentarea.

ATENŢIE!!! După oprirea alimentării, tensiunea care pune viața în pericol va rămâne în circuit pentru o perioadă de timp (câteva minute).

Etapa 3. Este necesar să instalați elementele rămase ale circuitului: R3, L3, C25.2-C25.4 și radiatorul pentru elementele D1, D9, Q5, Q6. Este necesar să instalați un termistor pe radiatorul, asigurând o rezistență termică scăzută între ele. De asemenea, este necesar să se asigure o rezistență termică scăzută între D1, D9, Q5, Q6 și radiator. Dacă transferul de căldură către calorifer este dificil, aceste elemente vor eșua.

Calitatea instalației radiatorului, în ceea ce privește disiparea căldurii, poate fi monitorizată convenabil cu ajutorul unei camere termice.

Radiatorul trebuie conectat la magistrala Pământ (există găurile de montare necesare pentru aceasta pe placa de circuite lângă condensatoarele Y).

Este extrem de important să se verifice izolația electrică dintre Pământ și magistralele N sau L (autobuzele N-L sunt folosite pentru alimentarea cu energie). Tensiunea de avarie a izolației electrice trebuie să fie de cel puțin 1000 de volți. Tensiunile de defectare a izolației peste 1000 de volți nu trebuie verificate. Această procedură poate fi efectuată folosind un dispozitiv special - un tester de izolație electrică.

ATENŢIE!!!. Dacă izolația electrică testată este încălcată, unele elemente ale circuitului se pot defecta în timpul testării.

Un exemplu de ansamblu a corectorului factorului de putere este prezentat în imaginile următoare.

Etapa 4. Conectați casa de marcat la sursa de alimentare, limitând consumul de curent la 10A. După pornire, tensiunea la ieșirea KKM ar trebui să fie de aproximativ 385-400 V. De asemenea, ar trebui să auziți sunetul pornirii releului. Conectați o sarcină rezistivă de 300 Ohm la ieșirea PFC. Tensiunea la ieșirea PFC ar trebui să rămână în aceleași limite. PF trebuie să fie de cel puțin 0,7.

Conectați casa de marcat la sursa de alimentare fără limitator de curent. Prin creșterea sarcinii la 2000 de wați, PF ar trebui, de asemenea, să crească la o valoare de cel puțin 0,95. Graficul PF în funcție de sarcină este prezentat în Fig. 7.

orez. 7. Graficul PF în funcție de sarcină.

Dacă valoarea PF nu crește la 0,95 odată cu creșterea sarcinii, aceasta indică funcționarea incorectă a casei de marcat. Motivele probabile pentru această incorectitudine pot fi: un senzor de curent rezistiv, un șoc, erori în fabricarea plăcii de circuit, elemente contrafăcute D9, Q5, Q6, C18.1, C18.2, o sursă de alimentare internă de putere insuficientă.

Oscilograme ale curenților consumați și ondulații de ieșire.

În timpul testelor de sarcină s-a determinat randamentul (Fig. 8). Dacă se ia în considerare incertitudinea instrumentării, eficiența reală este probabil să fie cu 1-2% mai mică. Eficiența a fost măsurată atunci când PFC a fost conectat la rețeaua de alimentare folosind două filtre suplimentare în mod comun.

orez. 8. Eficiența corectorului factorului de putere.

Datele pentru ambele grafice au fost obținute la tensiuni de alimentare de 200 și 240 de volți.

Etapa 5. După toate verificările, rezistența de descărcare R23 poate fi îndepărtată. Asamblarea și testarea casei de marcat în această etapă poate fi considerată finalizată.

Vă rugăm să scrieți întrebări și sugestii la adresa de e-mail marcată KKM sau PFC.

Continutul cosului

Articole

Avantaje și dezavantaje ale unei surse de alimentare cu PFC activ

Funcționarea stabilă a unui computer depinde direct de tensiunea de calitate pe care o alimentam. Deoarece mulți dintre noi nu putem controla calitatea tensiunii din rețea, putem, cu ajutorul unei surse de alimentare bune, să ne ferim de probleme nedorite.
Așadar, procesoarele moderne multi-core, plăcile video (a devenit la modă instalarea lor în perechi), diverse dispozitive USB (deseori alimentate de la computer) ne obligă să achiziționăm surse de alimentare (PSU-uri) din ce în ce mai puternice. Între timp, aproape toate sursele de alimentare moderne de la mărci respectate cu o putere de 450 W sau mai mult sunt echipate cu dispozitive de corectare a factorului de putere ( PFC - Corecția factorului de putere).

Ce este PFC și ce face pentru noi?

RFC pasiv

Este cel mai simplu și mai comun și este un inductor obișnuit de capacitate (și dimensiune) mare, conectat în serie cu sursa de alimentare. Trebuie să spun că practic nu rezolvă problema și ocupă mult spațiu.

PFC activ

Este o altă sursă de alimentare în comutație, care crește tensiunea. Factorul de putere rezultat al unei astfel de unități poate ajunge la 0,95...0,98 atunci când funcționează la sarcină maximă.
Pe lângă faptul că PFC activ oferă un factor de putere aproape de ideal, îmbunătățește și performanța sursei de alimentare - stabilizează suplimentar tensiunea de intrare a stabilizatorului principal al unității: unitatea devine vizibil mai puțin sensibilă la tensiunea de rețea scăzută. .
De asemenea, atunci când se utilizează PFC activ, este destul de ușor să se dezvolte unități cu o sursă de alimentare universală de 110...230V, care nu necesită comutarea manuală a tensiunii de rețea.
De asemenea, utilizarea PFC activă îmbunătățește răspunsul sursei de alimentare în timpul scăderilor de scurtă durată (fracții de secundă) ale tensiunii rețelei - în astfel de momente unitatea funcționează folosind energia condensatoarelor redresorului de înaltă tensiune. Un alt avantaj al utilizării unui PFC activ este un nivel mai scăzut de interferență de înaltă frecvență pe liniile de ieșire, adică astfel de surse de alimentare sunt recomandate pentru utilizare la computerele cu periferice proiectate să funcționeze cu material audio/video analogic.

Într-un cuvânt, totul vorbește în favoarea utilizării unei surse de alimentare cu un PFC activ - acesta este cel care va oferi acea benzină de înaltă calitate pentru computerele noastre!
Problemă ascunsă despre care nici nu știai: UPS pentru alimentare cu PFC activ

Deci, ați cumpărat un computer - nu ați economisit bani pe sursa de alimentare și toate astea. Lucrezi, te joci, totul este bine - sufletul se bucură. Din păcate, nu totul este atât de ușor și simplu pe cât ne-am dori, deoarece rețeaua noastră nu este ideală, va trebui să ne confruntăm cu supratensiuni și scăderi de energie.
Ei bine, totul este simplu aici, spui tu. Cumpărați un UPS (Sursă de alimentare neîntreruptibilă - Sursă de alimentare neîntreruptibilă), conectați un monitor și o unitate de sistem la el și veți avea întotdeauna timp să închideți Windows. Principalul lucru este că puterea UPS-ului (aka UPS - Uninterruptible Power Supply) se potrivește cu puterea sursei de alimentare a computerului plus consumul de energie al monitorului.
Dar adevărul este că operarea unei surse de alimentare cu un PFC activ împreună cu UPS-uri ieftine care produc un semnal de pas atunci când funcționează pe baterii poate duce la defecțiuni ale computerului, așa că producătorii recomandă folosirea în astfel de cazuri a UPS-urilor din clasa Smart, care furnizează întotdeauna un semnal sinusoidal. ieșirea.
Mai este o nuanță. Toate UPS-urile sunt împărțite aproximativ în funcționare de rezervă, interactivă în linie și funcționare continuă (OnLine). Pentru primele două, timpul de trecere a puterii de la rețeaua externă la baterii este de câteva milisecunde, iar acest lucru este suficient în cazul surselor de alimentare convenționale. Dar o sursă de alimentare cu un PFC activ, când se stinge alimentarea, crește instantaneu și brusc consumul de energie electrică de mai multe ori. În acest caz, sursa dvs. de alimentare neîntreruptibilă fie se oprește, fie se arde, iar computerul își pierde brusc puterea, cu tot hardware-ul, software-ul și consecințele financiare.

Există 4 opțiuni pentru a ieși din această situație:

Din moment ce ați achiziționat o sursă de alimentare rece cu compensare a puterii active, iar electricitatea dvs. dispare sau pur și simplu sare (ca și în altă parte a țării noastre, unde rețelele electrice nu sunt concepute pentru computerizare universală), și existența fără o sursă de alimentare neîntreruptibilă nu poate fi numită vesele, apoi alege o soluție problemele ei înșiși.

1. Cel mai ieftin(dar nu întotdeauna acceptabil). Schimbați sursa de alimentare cu alta fără un PFC activ.

2. Fă fără UPS. Acest lucru este plin de faptul că placa de bază se poate arde (costuri financiare), sistemul se poate prăbuși (timpul petrecut pentru reinstalarea acestuia), dar, cel mai rău, șurubul se poate deteriora și toată munca dvs. poate fi acoperită cu un cupru. bazin chiar înainte de livrarea către client.

3. Cea mai sigură cale de ieșire(nu este ieftin, costă de la 300 USD). Achiziționarea de UPS continuu (OnLine). Aceste surse de alimentare neîntreruptibilă utilizează tehnologia de conversie a tensiunii duble, care oferă o protecție excelentă atât pentru computerele convenționale, cât și pentru servere.

Mecanismul de conversie a tensiunii duble elimină toate interferențele care apar în rețeaua de alimentare. Redresorul transformă tensiunea de rețea alternativă în tensiune continuă. Tensiunea constantă este utilizată pentru a încărca bateriile și a alimenta invertorul. Invertorul convertește tensiunea DC în tensiune AC (cu un semnal sinusoid), care alimentează în mod continuu computerul.
Dacă în rețea nu există tensiune, invertorul este alimentat de baterii, astfel încât computerul nu va rămâne nicio clipă fără electricitate!

4. De asemenea, o cale de ieșire. Nu mai ieftin decât precedentul, dar mai greoi - aceasta este achiziționarea unui UPS de tip Smart interactiv cu linie (cu o ieșire sinusoidală) cu o rezervă de putere de 3-5 ori (aceasta este o condiție prealabilă!). Va costa la fel ca și OnLine, dar va cântări mult mai mult! Iar ventilatorul din el va fi mai puternic (și mai tare).
Acestea sunt minele pe care lumea computerelor le-a plantat în portofelele utilizatorilor naivi :))) Poate tu, dragă cititor, crezi că exagerăm problema? - Deloc. Deci, pe site-urile producătorilor respectați de UPS (de exemplu, APC) scriu despre asta - ei spun că UPS-urile de rezervă și interactive cu PFC active nu funcționează!

Nu este un secret că unul dintre principalele blocuri ale unui computer este unitate de putere. La cumpărare, acordăm atenție diverselor caracteristici: puterea maximă a unității, caracteristicile sistemului de răcire și nivelul de zgomot. Dar nu toată lumea se întreabă ce este PFC?

Deci, să ne dăm seama ce oferă PFC

În ceea ce privește comutarea surselor de alimentare (numai acest tip de alimentare este utilizat în prezent în unitățile de sistem informatic), acest termen înseamnă prezența în sursa de alimentare a unui set corespunzător de elemente de circuit.

Corecția factorului de putere- tradus ca „Correcție factor de putere”, numit și „compensare putere reactivă”.

De fapt, factorul sau factorul de putere este raportul dintre puterea activă (puterea consumată irevocabil de sursa de alimentare) și total, adică. la suma vectorială a puterilor active și reactive. În esență, factorul de putere (a nu se confunda cu eficiența!) este raportul dintre puterea utilă și cea primită, iar cu cât este mai aproape de unitate, cu atât mai bine.

PFC vine în două soiuri − pasiv și activ.
Când funcționează, o sursă de alimentare comutată fără PFC-uri suplimentare consumă energie de la rețea în impulsuri scurte, care coincid aproximativ cu vârfurile sinusoidei tensiunii rețelei.

Cel mai simplu și, prin urmare, cel mai comun este așa-numitul PFC pasiv, care este un inductor convențional de inductanță relativ mare, conectat la rețea în serie cu sursa de alimentare.

PFC pasiv netezește oarecum impulsurile de curent, întinzându-le în timp - totuși, pentru a influența serios factorul de putere, este necesar un inductor cu inductanță mare, ale cărui dimensiuni nu permit instalarea acestuia în interiorul unei surse de alimentare a computerului. Factorul de putere tipic al unei surse de alimentare cu PFC pasiv este doar aproximativ 0,75.

PFC activ este o altă sursă de alimentare comutată, care crește tensiunea.
După cum puteți vedea, forma curentului consumat de sursa de alimentare cu PFC activ, diferă foarte puțin de consumul unei sarcini rezistive convenționale - factorul de putere rezultat al unei astfel de unități poate ajunge la 0,95...0,98 atunci când funcționează la sarcină maximă.

Adevărat, pe măsură ce sarcina scade, factorul de putere scade, la un minim coborând la aproximativ 0,7...0,75 - adică la nivelul blocurilor cu PFC pasiv. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că valorile de vârf ale consumului de curent pentru blocurile cu PFC activ oricum, chiar și la putere mică se dovedesc a fi vizibil mai puțin decât toate celelalte blocuri.

Pe lângă asta PFC activ asigură un factor de putere aproape ideal, de asemenea, spre deosebire de una pasivă, îmbunătățește funcționarea sursei de alimentare - stabilizează suplimentar tensiunea de intrare a stabilizatorului principal al unității - unitatea devine vizibil mai puțin sensibilă la tensiunea de rețea scăzută, iar atunci când se utilizează un PFC activ, unitățile cu o sursă de alimentare universală de 110... 230V, care nu necesită comutarea manuală a tensiunii de rețea.

Astfel de surse de alimentare au o caracteristică specifică - funcționarea lor în combinație cu UPS-uri ieftine care produc un semnal de pas atunci când funcționează cu baterii. poate cauza defecțiuni ale computerului, așa că producătorii recomandă utilizarea în astfel de cazuri UPS inteligent, emitând întotdeauna un semnal sinusoidal.

De asemenea folosind PFC activîmbunătățește răspunsul sursei de alimentare în timpul scăderilor de scurtă durată (fracțiuni de secundă) ale tensiunii de rețea - în astfel de momente unitatea funcționează folosind energia condensatoarelor redresoare de înaltă tensiune, a căror eficiență se dublează cu mult. Un alt avantaj al folosirii PFC activ este nivel scăzut de interferență de înaltă frecvență pe liniile de ieșire, adică astfel de surse de alimentare sunt recomandate pentru utilizare la PC-uri cu periferice proiectate să funcționeze cu materiale audio/video analogice.

Și acum puțină teorie

Circuitul obișnuit, clasic, de redresare a tensiunii de 220 V AC constă dintr-o punte de diode și un condensator de netezire. Problema este că curentul de încărcare a condensatorului este de natură pulsat (durată aproximativ 3mS) și, în consecință, un curent foarte mare.

De exemplu, pentru o sursă de alimentare cu o sarcină de 200W, curentul mediu dintr-o rețea de 220V va fi de 1A, iar curentul de impuls va fi de 4 ori mai mare. Ce se întâmplă dacă există multe astfel de surse de alimentare și (sau) sunt mai puternice? ... atunci curenții vor fi pur și simplu nebuni - cablajul și prizele nu vor rezista și va trebui să plătiți mai mult pentru electricitate, pentru că se ia foarte mult în considerare calitatea consumului de curent.

De exemplu, fabricile mari au unități speciale de condensatoare pentru compensarea cosinusului. În tehnologia computerelor moderne, ne confruntăm cu aceleași probleme, dar nimeni nu va instala structuri cu mai multe etaje și au mers în sens invers - în sursele de alimentare instalează un element special pentru a reduce „pulsul” curentului consumat - PFC .

Diferitele tipuri sunt separate prin culori:

roșu - alimentare obișnuită fără PFC,
galben - din păcate, „alimentare obișnuită cu PFC pasiv”,
verde - alimentare cu PFC pasiv de inductanță suficientă.

Modelul arată procesele când sursa de alimentare este pornită și există o scădere pe termen scurt de 250mS. O creștere mare de tensiune în prezența unui PFC pasiv are loc deoarece se acumulează prea multă energie în inductor la încărcarea condensatorului de netezire. Pentru a combate acest efect, sursa de alimentare este pornită treptat - mai întâi, un rezistor este conectat în serie cu inductorul pentru a limita curentul de pornire, apoi este scurtcircuitat.

Pentru o sursă de alimentare fără PFC sau cu PFC pasiv decorativ, acest rol este jucat de un termistor special cu rezistență pozitivă, adică. rezistența sa crește foarte mult la încălzire. Cu un curent mare, un astfel de element se încălzește foarte repede și valoarea curentului scade, apoi se răcește din cauza scăderii curentului și nu are niciun efect asupra circuitului. Astfel, termistorul își îndeplinește funcțiile de limitare numai la curenți de pornire foarte mari.

Pentru PFC-urile pasive, impulsul de curent de pornire nu este atât de mare, iar termistorul nu își îndeplinește adesea funcția de limitare. În PFC-urile pasive normale, mari, pe lângă termistor, este instalat și un circuit special, dar în cele „tradiționale”, decorative, nu este cazul.

Și conform programelor în sine. PFC pasiv decorativ dă o supratensiune, care poate duce la defectarea circuitului de alimentare, tensiunea medie este puțin mai mică decât în cazul fără_PFC, iar în cazul unei căderi de curent pe termen scurt, tensiunea scade cu o cantitate mai mare decât fără_PFC. Există o deteriorare clară a proprietăților dinamice. PFC pasiv normal are, de asemenea, propriile sale caracteristici. Dacă nu luăm în considerare creșterea inițială, care trebuie neapărat compensată de secvența de comutare, atunci putem spune următoarele:

Tensiunea de ieșire a scăzut. Acest lucru este corect, deoarece nu este egal cu intrarea de vârf, ca pentru primele două tipuri de surse de alimentare, ci cu cea „actuală”. Diferența dintre vârf și real este egală cu rădăcina a doi.
Ondularea tensiunii de ieșire este mult mai mică, deoarece o parte din funcțiile de netezire este transferată la inductor.
- Căderea de tensiune în timpul unei căderi de curent pe termen scurt este, de asemenea, mai mică din același motiv.
- După un eșec vine un val. Acesta este un dezavantaj foarte semnificativ și este principalul motiv pentru care PFC-urile pasive nu sunt comune. Această supratensiune apare din același motiv pentru care apare atunci când este pornită, dar pentru cazul pornirii inițiale, un circuit special poate corecta ceva, dar în funcționare acest lucru este mult mai dificil de realizat.
- Când există o pierdere pe termen scurt a tensiunii de intrare, ieșirea nu se modifică la fel de brusc ca în alte opțiuni de alimentare. Acest lucru este foarte valoros pentru că... Schimbarea lentă a tensiunii a circuitului de control al sursei de alimentare funcționează cu succes și nu vor exista interferențe la ieșirea sursei de alimentare.

Pentru alte opțiuni de alimentare, în cazul unor astfel de defecțiuni, vor apărea cu siguranță interferențe la ieșirile sursei de alimentare, ceea ce poate afecta fiabilitatea funcționării. Cât de frecvente sunt întreruperile de curent pe termen scurt? Conform statisticilor, 90% din toate situațiile non-standard cu o rețea de 220V apar doar într-un astfel de caz. Principala sursă de apariție este comutarea sistemului de alimentare și conectarea consumatorilor puternici.

Figura arată eficacitatea PFC în reducerea supratensiunilor de curent:

Pentru o sursă de alimentare fără PFC, curentul ajunge la 7,5A, PFC pasiv îl reduce de 1,5 ori, iar PFC normal reduce curentul mult mai mult.

Ce este o sursă de alimentare cu un modul activ de corecție a factorului de putere PFC?

PFC (corecție factor de putere)
Circuitul obișnuit, clasic, de redresare a tensiunii de 220 V AC constă dintr-o punte de diode și un condensator de netezire. Problema este că curentul de încărcare a condensatorului este de natură pulsat (durată aproximativ 3mS) și, în consecință, un curent foarte mare. De exemplu, pentru o sursă de alimentare cu o sarcină de 200W, curentul mediu dintr-o rețea de 220V va fi de 1A, iar curentul de impuls va fi de 4 ori mai mare. Ce se întâmplă dacă există multe astfel de surse de alimentare și (sau) sunt mai puternice? ..atunci curenții vor fi pur și simplu nebuni - cablajul și prizele nu vor rezista și va trebui să plătiți mai mult pentru electricitate, deoarece se ia foarte mult în considerare calitatea consumului de curent. De exemplu, fabricile mari au unități speciale de condensatoare pentru compensarea cosinusului. În tehnologia computerelor moderne, ne confruntăm cu aceleași probleme, dar nimeni nu va instala structuri cu mai multe etaje și au mers în sens invers - în sursele de alimentare instalează un element special pentru a reduce „pulsul” curentului consumat - PFC . Este construit între redresor și condensator, limitează curentul în amplitudine și îl extinde în timp. PFC-urile sunt fie pasive, fie active, ceea ce este determinat de elementul de amortizare.
Nu știu exact, dar acesta este un filtru de zgomot încorporat în rețeaua electrică. Adică, un astfel de computer nu are nevoie de un protector la supratensiune.
PFC (Power Factor Correction) este tradus ca Power Factor Correction, numită și compensarea puterii reactive.
O sursă de alimentare comutată convențională este alimentată de o undă sinusoidală (aceeași care este de 220V) printr-un redresor (punte) cu sarcină capacitivă. Prin urmare, curentul consumat este departe de a fi sinusoidal; are forma unor vârfuri scurte situate în vârfurile sinusoidei. Adică, din punctul de vedere al teoriei circuitelor, este un element neliniar și provoacă o interferență puternică (armonici de 50 Hz) care să fie emise în rețea. Cu un număr mare de astfel de sarcini, funcționarea normală a stației de transformare este, de asemenea, perturbată - pierderile cresc, eficiența scade. PFC este un convertor suplimentar care este alimentat de un redresor fără sarcină capacitivă (tensiune pulsativă cu o frecvență de 100 Hz) și produce o tensiune constantă de la care convertizorul principal este deja alimentat. Avantajul unei astfel de scheme este că curentul consumat este aproape de o sinusoidă, nivelul de interferență este redus și transformatorul funcționează în regim normal. Dezavantajul este complexitatea și prețul. De obicei, astfel de circuite se găsesc în sursele de alimentare de mare putere, variind de la sute de wați, inclusiv convertoarele populare pentru motoare asincrone.
PFC (Power Factor Correction) este tradus ca Power Factor Correction, numită și compensarea puterii reactive. Cel mai simplu și deci cel mai comun este așa-numitul PFC pasiv, care este un inductor convențional de inductanță relativ mare, conectat la rețea în serie cu sursa de alimentare.
PFC activ este o altă sursă de alimentare comutată și crește tensiunea.
PFC activ, spre deosebire de cel pasiv, îmbunătățește funcționarea sursei de alimentare - stabilizează suplimentar tensiunea de intrare a stabilizatorului principal al unității; unitatea devine vizibil mai puțin sensibilă la tensiunea de rețea scăzută; de asemenea, atunci când se utilizează PFC activ, unitățile cu o sursă de alimentare universală de 110...230V sunt destul de ușor de dezvoltat, nefiind necesară comutarea manuală a tensiunii de rețea. (Asemenea surse de alimentare au o caracteristică specifică; funcționarea lor în combinație cu UPS-uri ieftine (sursă neîntreruptibilă) care produc un semnal de pas atunci când funcționează pe baterii poate duce la defecțiuni ale computerului, așa că producătorii recomandă utilizarea UPS-urilor de clasă Smart în astfel de cazuri)
De asemenea, utilizarea PFC activă îmbunătățește răspunsul sursei de alimentare în timpul scăderilor de scurtă durată (fracții de secundă) ale tensiunii rețelei; în astfel de momente, unitatea funcționează folosind energia condensatoarelor redresoare de înaltă tensiune, eficiența care mai mult decât se dublează. Un alt avantaj al utilizării unui PFC activ este un nivel mai scăzut de interferență de înaltă frecvență pe liniile de ieșire, adică astfel de surse de alimentare sunt recomandate pentru utilizare la PC-uri cu periferice proiectate să funcționeze cu material audio/video analogic.

PFC- aceasta este Corecția factorului de putere, care este tradus din engleză. Ca „Correcție factor de putere”, se găsește și denumirea „Compensare putere reactivă”.
În ceea ce privește comutarea surselor de alimentare, acest termen înseamnă prezența în sursa de alimentare a unui set corespunzător de elemente de circuit, care este denumit și „PFC”. Aceste dispozitive sunt concepute pentru a reduce puterea reactivă consumată de sursa de alimentare. Sursele de alimentare fără PFC creează un zgomot puternic de impuls în rețeaua electrică pentru aparatele electrice conectate în paralel.
Pentru a cuantifica distorsiunea și interferența introduse, există un factor de putere (KM sau factor de putere). De fapt, factorul (sau factorul de putere) este raportul dintre puterea activă (puterea consumată irevocabil de sursa de alimentare) și total, adică la suma vectorială a puterilor active și reactive. În esență, factorul de putere (a nu se confunda cu eficiența!) este raportul dintre puterea utilă și cea primită, iar cu cât este mai aproape de unitate, cu atât mai bine.

Soiuri de PFC

PFC vine în două soiuri - pasiv și activ.
Cel mai simplu și, prin urmare, cel mai comun este așa-numitul PFC pasiv. PFC-urile pasive sunt realizate pe un element reactiv - o clapă de accelerație. Din păcate, pentru a obține o eficiență acceptabilă, dimensiunile sale sunt proporționale cu dimensiunile versiunii de transformator a acestei surse de alimentare, care nu este rentabilă din punct de vedere economic. Dimensiunile geometrice mari ale inductorului se obtin deoarece acesta trebuie sa functioneze la o frecventa de 50Hz (mai exact 100Hz datorita dublarii frecventei dupa redresare) si nu poate fi in niciun fel mai mic decat transformatorul corespunzator pentru aceeasi putere. Destul de des, unitatea de alimentare, sub pretextul „PFC pasiv”, ascunde un inductor foarte mic. Mai precis, nu poate exista o sufocare de dimensiuni suficiente din cauza spațiului foarte limitat din corpul acestei surse de alimentare. Un astfel de PFC decorativ poate strica caracteristicile dinamice ale sursei de alimentare sau poate provoca o funcționare instabilă.

PFC activ este o altă sursă de alimentare comutată, care crește tensiunea.
Pe lângă faptul că PFC activ oferă un factor de putere aproape de ideal, de asemenea, spre deosebire de pasiv, îmbunătățește performanța sursei de alimentare - stabilizează suplimentar tensiunea de intrare a stabilizatorului principal al unității - unitatea devine vizibil mai puțin sensibilă la tensiune joasă de rețea, de asemenea, atunci când se utilizează unitățile PFC active sunt destul de ușor dezvoltate cu sursă de alimentare universală 110...230V, care nu necesită comutarea manuală a tensiunii rețelei.
De asemenea, utilizarea PFC activă îmbunătățește răspunsul sursei de alimentare în timpul scăderilor de scurtă durată (fracții de secundă) ale tensiunii de rețea - în astfel de momente unitatea funcționează folosind energia condensatoarelor redresoare de înaltă tensiune, eficiența care mai mult decât se dublează. Un alt avantaj al utilizării unui PFC activ este nivelul mai scăzut de zgomot de înaltă frecvență pe liniile de ieșire, de exemplu. astfel de surse de alimentare sunt recomandate pentru utilizare la PC-uri cu periferice proiectate să funcționeze cu materiale audio/video analogice.

Organizațiile internaționale și PFC

Comisia Electrotehnică Internațională (IEC) și Organizația Internațională pentru Standardizare (ISO) stabilesc limite pentru conținutul și nivelurile de armonici în curentul de intrare al surselor de alimentare secundare. Utilizarea aparatelor electrice care nu respectă standardele acestor organizații este interzisă în multe țări, așa că dezvoltatorii de echipamente serioase trebuie să rețină acest lucru.