Thực đơn
trang chủTiểu sử

Nguồn điện có mô-đun Hiệu chỉnh Hệ số Công suất PFC đang hoạt động là gì? Nguyên lý làm việc của PFC (Hiệu chỉnh hệ số công suất)

I.P. Sidorov Yu.A.

chú ý. Điện áp cao, đe dọa tính mạng.

Chú ý: khi thực hiện mạch điều chỉnh hệ số công suất trên, bạn phải có kinh nghiệm làm việc với các điện áp nguy hiểm đến tính mạng và hết sức thận trọng.

mạch hoạt động ở điện áp 400 volt đe dọa tính mạng

Nếu xảy ra lỗi trong quá trình lắp ráp, điện áp trong mạch có thể đạt tới 1000 volt trở lên.

Khi bật và kiểm tra mạch điện đã lắp ráp phải sử dụng kính an toàn.


Sơ đồ mạch (đã hiệu chỉnh) của bộ hiệu chỉnh hệ số công suất được hiển thị trong Hình 2. 1.


cơm. 1. Bộ hiệu chỉnh hệ số công suất - sơ đồ. mở với kích thước lớn
Sơ đồ trước - mở ở kích thước lớn


Các đơn vị chức năng được đánh dấu trên sơ đồ bằng các khối màu:
  • Màu nâu - bộ lọc tiếng ồn;
  • Màu xanh - mô-đun khởi động mềm (khởi động mềm);
  • Màu đỏ - nguồn điện bên trong;
  • Màu xanh lá cây - bộ hiệu chỉnh hệ số công suất;
  • Blue - mô-đun để theo dõi các thông số vận hành;
  • Màu vàng - mô-đun để bật quạt làm mát cưỡng bức.

Trên phiên bản đã sửa của sơ đồ có ghi chú (có sẵn ở kích thước lớn):
hình chữ nhật màu đỏ - các phần tử mạch mới;
hình bầu dục màu xanh lá cây - điểm kết nối mới cho tụ điện C3 và C4.

Bộ lọc nhiễu bảo vệ mạng cung cấp khỏi nhiễu được tạo ra khi chuyển đổi các bóng bán dẫn chính. Bộ lọc cũng bảo vệ mạch khỏi nhiễu nguồn điện và tăng điện áp trong mạng.

Mô-đun khởi động mềm giới hạn mức tiêu thụ dòng điện từ mạng lưới cung cấp tại thời điểm sạc lần đầu của tụ điện điện phân đầu ra. Mô-đun này tạo ra tín hiệu KKM_SUCCESS đảo ngược. Khi tín hiệu xuất hiện (vì tín hiệu bị đảo ngược - thời điểm điện áp giảm xuống dưới 1V), bạn có thể bật tải kết nối với đầu ra của bộ hiệu chỉnh hệ số công suất. Nếu tín hiệu này bị bỏ qua, một số phần tử mạch có thể bị lỗi.

Nguồn điện bên trong tạo ra điện áp không đổi 15V (dung sai là +/- 2V). Điện áp này được sử dụng để cấp nguồn cho các mạch bên trong của PFC.

Bộ hiệu chỉnh hệ số công suất là bộ phận chính của mạch điện. PFC được chế tạo trên bộ điều khiển ir1155s, tần số hoạt động trong mạch này là 160 kHz (có thể chấp nhận độ lệch +/- 5 kHz). Để khuếch đại dòng điều khiển của bóng bán dẫn chuyển mạch, trình điều khiển tc4420 một kênh được sử dụng, trình điều khiển cung cấp dòng tín hiệu điều khiển lên đến 6A.

Mô-đun điều khiển thông số vận hành giám sát mức điện áp cung cấp giảm; nhiệt độ hoạt động của KKM, thời điểm đạt điện áp định mức ở đầu ra KKM

Mô-đun kích hoạt quạt làm mát cưỡng bức sẽ bật quạt khi tín hiệu tương ứng xuất hiện.


Bảng giá trị danh nghĩa của các phần tử mạch PFC.

Khi lắp ráp bộ hiệu chỉnh hệ số công suất, bạn chỉ được sử dụng các linh kiện gốc. Nếu sử dụng các linh kiện không chính hãng (hàng giả, hàng giả, v.v.), máy tính tiền sẽ không hoạt động hoặc hoạt động không chính xác, v.v.

Giai đoạn 1. cần phải cài đặt tất cả các thành phần ngoại trừ:
R3 - điện trở;
L3 - Cuộn cảm KKM
C25.2-C25.4 - tụ điện đầu ra, chỉ lắp một.

Tấm lắp được thiết kế để vừa với vỏ định hình bộ tản nhiệt. Trong trường hợp này, các thành vỏ của các phần tử D1, D9, Q5, Q6 đóng vai trò như một bộ tản nhiệt và việc thoát nhiệt khỏi cuộn cảm L3 sẽ khó khăn. Trong trường hợp này, nhiệt độ của cuộn cảm đóng vai trò là chỉ báo về độ nóng của toàn bộ thiết bị và do đó nhiệt điện trở R40 được lắp đặt bên dưới cuộn cảm.

Nếu bạn sử dụng thiết kế vỏ trong đó bộ tản nhiệt sẽ được sử dụng làm bộ tản nhiệt cho các phần tử D1, D9, Q5, Q6 thì phải lắp điện trở nhiệt R40 trên bề mặt của bộ tản nhiệt. Cần đảm bảo cách điện của vỏ tản nhiệt và nhiệt điện trở.

Sau đó, bảng mạch phải được làm sạch cặn từ thông và các chất gây ô nhiễm khác.

Board mạch sau bước lắp ráp này sẽ có dạng như sau:


cơm. 2. Phần trên của bảng mạch KKM.

Trên bảng mạch này, nhiệt điện trở và dây dẫn được bọc trong lớp cách nhiệt co nhiệt. Vì nhiệt điện trở sẽ được gắn cơ học vào bộ tản nhiệt nên nó được đặt trong lớp cách nhiệt bổ sung có thể co nhiệt để tăng độ bền cách điện.


cơm. 3. Phần dưới của bảng mạch KKM.

Bạn cần kết nối quạt 12V có dòng điện không quá 0,2A với bảng PFC.


CHÚ Ý!!! Thiết bị hoạt động ở điện áp 400 volt đe dọa tính mạng.


Bảng PFC phải được kết nối với nguồn điện áp xoay chiều có thể điều chỉnh 220V 50 Hz với giới hạn dòng điện là 0,05 A.

Sau khi cấp nguồn, đèn LED D8 sẽ sáng lên, điện áp trên diode zener D5 phải nằm trong khoảng 14-17 volt. Nếu không có điện áp, bạn cần kiểm tra điện áp trên tụ C12, khoảng 310 volt. Nếu có điện áp, điều này có nghĩa là nguồn điện dự phòng không hoạt động. Một lý do phổ biến cho sự thất bại của nó là do lắp ráp máy biến áp xung T1 không chính xác.

Điện áp ở chân 4 của chip U1 (ir1155s) phải vào khoảng 3,62 V, điện áp ở chân 6 khoảng 3,75 V.

Sử dụng máy hiện sóng, bạn cần kiểm tra hoạt động của mô-đun PFC. Để làm được điều này, đầu dò của máy hiện sóng phải được kết nối với chân 6 hoặc 7 của chip U3 (tc4420). Các xung đầu ra phải khớp với hình ảnh sau.


cơm. 4. Đồ thị tín hiệu ở đầu ra của chip điều khiển tc4420.

Tần số xung phải là 160 kHz (+/- 5 kHz). Tần số xung được đặt bởi tụ C10. Điện dung tăng dẫn đến tần số giảm.

Biên độ tín hiệu ở chân SG của bóng bán dẫn điện sẽ thấp hơn một chút so với chân của trình điều khiển chúng (Hình 5).


cơm. 5. Đồ thị tín hiệu ở các đầu ra của Transistor công suất SG.

Trong trường hợp này, đồ thị tín hiệu trên điện trở Rg (R17, R18) sẽ như sau (Hình 6).


cơm. 6. Đồ thị tín hiệu qua các điện trở Rg (R17, R18).

Tiếp theo, bằng cách theo dõi các tín hiệu ở đầu ra trình điều khiển, cần giảm dần điện áp. Ở điện áp đầu vào 150-155 volt, việc tạo xung sẽ dừng lại. Sau khi ngừng tạo xung, điện áp đầu vào phải tăng dần, ở điện áp đầu vào 160-165 volt, việc tạo xung sẽ tiếp tục.

Tiếp tục tăng dần điện áp, khi đạt 270-280 volt (AC), rơle sẽ hoạt động (bạn có thể nhận biết bằng âm thanh đặc trưng của chúng). Điện áp tín hiệu KKM_SUCCESS không được quá 1 volt. Sau đó phải giảm điện áp dần dần, khi điện áp giảm xuống 250-260 volt thì rơle sẽ tắt, tín hiệu ở đầu ra KKM_SUCCESS phải lớn hơn 5 volt.

Sử dụng súng hơi nóng, cần làm nóng nhiệt điện trở, khi nhiệt độ đạt 45-50 C° thì quạt sẽ bật, khi nhiệt độ đạt 75-85 C° thì việc tạo xung sẽ dừng lại. Trong khi nhiệt điện trở đang làm mát, việc tạo xung sẽ tuần tự tiếp tục và quạt sẽ tắt.

Tắt nguồn.


CHÚ Ý!!! Sau khi tắt nguồn, điện áp nguy hiểm đến tính mạng sẽ tồn tại trong mạch một thời gian (vài phút).


Giai đoạn 3. Cần lắp các phần tử còn lại của mạch: R3, L3, C25.2-C25.4 và tản nhiệt cho các phần tử D1, D9, Q5, Q6. Cần lắp một nhiệt điện trở trên tản nhiệt, đảm bảo khả năng cản nhiệt thấp giữa chúng. Cũng cần đảm bảo khả năng chịu nhiệt thấp giữa D1, D9, Q5, Q6 và tản nhiệt. Nếu việc truyền nhiệt đến bộ tản nhiệt gặp khó khăn thì các bộ phận này sẽ bị hỏng.

Chất lượng lắp đặt bộ tản nhiệt, về mặt tản nhiệt, có thể được giám sát một cách thuận tiện bằng cách sử dụng thiết bị chụp ảnh nhiệt.

Bộ tản nhiệt cần được kết nối với bus Trái đất (có các lỗ lắp cần thiết cho cái này trên bảng mạch bên cạnh tụ điện Y).

Điều cực kỳ quan trọng là kiểm tra cách điện giữa các thanh nối đất và N hoặc L (các thanh nối N-L được sử dụng để cấp điện). Điện áp đánh thủng của cách điện phải ít nhất là 1000 Volts. Không nên kiểm tra điện áp đánh thủng cách điện trên 1000 Vôn. Quy trình này có thể được thực hiện bằng cách sử dụng một thiết bị đặc biệt - máy kiểm tra cách điện.

CHÚ Ý!!!. Nếu cách điện đang được thử nghiệm bị vi phạm, một số phần tử của mạch điện có thể bị hỏng trong quá trình thử nghiệm.


Một ví dụ về lắp ráp bộ hiệu chỉnh hệ số công suất được hiển thị trong các hình ảnh sau.



Giai đoạn 4. Kết nối máy tính tiền với nguồn điện, giới hạn mức tiêu thụ hiện tại ở mức 10A. Sau khi bật, điện áp ở đầu ra KKM phải vào khoảng 385-400 V. Bạn cũng sẽ nghe thấy âm thanh bật rơle. Kết nối tải điện trở 300 Ohm với đầu ra của PFC. Điện áp ở đầu ra PFC phải duy trì trong giới hạn tương tự. PF phải ít nhất là 0,7.

Kết nối máy tính tiền với nguồn điện mà không cần bộ giới hạn dòng điện. Bằng cách tăng tải lên 2000 watt, PF cũng phải tăng lên giá trị ít nhất là 0,95. Đồ thị PF phụ thuộc vào tải được thể hiện trên hình 2. 7.


cơm. 7. Đồ thị PF theo tải.

Nếu giá trị PF không tăng lên 0,95 khi tải tăng, điều này cho thấy máy tính tiền hoạt động không chính xác. Những lý do có thể xảy ra cho sự không chính xác này có thể là: cảm biến dòng điện trở, cuộn cảm, lỗi trong quá trình sản xuất bảng mạch, các phần tử giả D9, Q5, Q6, C18.1, C18.2, nguồn điện bên trong không đủ điện.


Biểu đồ dao động của dòng điện tiêu thụ và gợn sóng đầu ra.

Trong quá trình kiểm tra tải, hiệu suất đã được xác định (Hình 8). Nếu tính đến độ không đảm bảo của thiết bị đo thì hiệu suất thực tế có thể thấp hơn 1-2%. Hiệu suất được đo khi PFC được kết nối với nguồn điện chính bằng hai bộ lọc chế độ chung bổ sung.


cơm. 8. Hiệu suất của bộ hiệu chỉnh hệ số công suất.

Dữ liệu cho cả hai biểu đồ được lấy ở điện áp cung cấp 200 và 240 volt.

Giai đoạn 5. Sau khi kiểm tra xong, điện trở phóng điện R23 có thể được tháo ra. Việc lắp ráp và thử nghiệm máy tính tiền ở giai đoạn này có thể coi là hoàn thành.

Vui lòng viết câu hỏi và đề xuất đến địa chỉ email được đánh dấu KKM hoặc PFC.

Nội dung giỏ hàng

  • Bài viết

    • Ưu và nhược điểm của bộ nguồn có PFC hoạt động

    Hoạt động ổn định của máy tính trực tiếp phụ thuộc vào chất lượng điện áp mà chúng ta cung cấp cho nó. Vì nhiều người trong chúng ta không thể kiểm soát chất lượng điện áp trong mạng nên chúng ta có thể, với sự trợ giúp của nguồn điện tốt, bảo vệ chúng ta khỏi những sự cố không mong muốn.
    Vì vậy, các bộ xử lý đa lõi hiện đại, card màn hình (việc lắp chúng theo cặp đã trở thành mốt), các thiết bị USB khác nhau (thường được cấp nguồn từ máy tính) buộc chúng ta phải mua ngày càng nhiều bộ nguồn (PSU) mạnh hơn. Trong khi đó, hầu hết các bộ nguồn hiện đại của các thương hiệu uy tín có công suất từ ​​450 W trở lên đều được trang bị thiết bị hiệu chỉnh hệ số công suất ( PFC - Hiệu chỉnh hệ số công suất).

    PFC là gì và nó giúp ích gì cho chúng ta?

    RFC thụ động

    Nó là loại đơn giản và phổ biến nhất, đồng thời là một cuộn cảm thông thường có công suất (và kích thước) lớn, được mắc nối tiếp với nguồn điện. Tôi phải nói rằng nó thực tế không giải quyết được vấn đề và chiếm rất nhiều không gian.

    PFC hoạt động

    Đó là một nguồn cung cấp năng lượng chuyển mạch khác, làm tăng điện áp. Hệ số công suất thu được của thiết bị như vậy có thể đạt 0,95...0,98 khi hoạt động ở mức đầy tải.
    Ngoài thực tế là PFC hoạt động cung cấp hệ số công suất gần lý tưởng, nó còn cải thiện hiệu suất của nguồn điện - nó còn ổn định điện áp đầu vào của bộ ổn định chính của thiết bị: thiết bị trở nên ít nhạy cảm hơn đáng kể với điện áp nguồn thấp .
    Ngoài ra, khi sử dụng PFC hoạt động, khá dễ dàng để phát triển các thiết bị có nguồn điện phổ thông 110...230V, không yêu cầu chuyển đổi điện áp nguồn theo cách thủ công.
    Ngoài ra, việc sử dụng PFC hoạt động giúp cải thiện phản ứng của nguồn điện trong thời gian ngắn (một phần giây) của điện áp nguồn - tại những thời điểm như vậy, thiết bị hoạt động bằng cách sử dụng năng lượng của tụ điện của bộ chỉnh lưu điện áp cao. Một ưu điểm khác của việc sử dụng PFC hoạt động là mức nhiễu tần số cao trên đường đầu ra thấp hơn, nghĩa là, những bộ nguồn như vậy được khuyến nghị sử dụng trong PC có thiết bị ngoại vi được thiết kế để hoạt động với vật liệu âm thanh/video tương tự.

    Nói một cách dễ hiểu, mọi thứ đều có lợi cho việc sử dụng nguồn điện có PFC đang hoạt động - chính điều này sẽ cung cấp xăng chất lượng cao cho máy tính của chúng ta!
    Vấn đề tiềm ẩn mà bạn thậm chí không biết: UPS để cấp nguồn với PFC hoạt động

    Vì vậy, bạn đã mua một chiếc máy tính - bạn không tiếc tiền mua bộ nguồn và tất cả những thứ đó. Bạn làm việc, vui chơi, mọi thứ đều ổn - tâm hồn vui mừng. Thật không may, không phải mọi thứ đều dễ dàng và đơn giản như chúng ta mong muốn, vì mạng của chúng ta không lý tưởng, chúng ta sẽ phải đối mặt với tình trạng tăng và giảm điện năng.
    Chà, mọi thứ ở đây đều đơn giản, bạn nói. Mua một UPS (Uninterruptible Power Supply - Uninterruptible Power Supply), cắm màn hình và bộ phận hệ thống vào đó và bạn sẽ luôn có thời gian để Tắt Windows của mình. Cái chính là công suất của UPS (hay còn gọi là UPS - Uninterruptible Power Supply) phù hợp với công suất của bộ nguồn máy tính cộng với công suất tiêu thụ của màn hình.
    Nhưng thực tế là việc vận hành bộ nguồn có PFC đang hoạt động cùng với các UPS giá rẻ tạo ra tín hiệu bước khi hoạt động bằng pin có thể dẫn đến trục trặc máy tính, vì vậy các nhà sản xuất khuyến nghị sử dụng UPS loại Smart trong những trường hợp như vậy, luôn cung cấp tín hiệu hình sin cho đầu ra.
    Có một sắc thái nữa. Tất cả các UPS được chia đại khái thành hoạt động dự phòng, tương tác trực tuyến và hoạt động liên tục (OnLine). Đối với hai loại đầu tiên, thời gian chuyển nguồn từ mạng bên ngoài sang pin là vài mili giây và điều này là đủ trong trường hợp nguồn điện thông thường. Nhưng bộ nguồn có PFC đang hoạt động, khi mất điện, mức tiêu thụ điện sẽ tăng ngay lập tức và mạnh mẽ lên nhiều lần. Trong trường hợp này, nguồn điện liên tục của bạn bị tắt hoặc cháy và máy tính đột ngột mất điện kéo theo tất cả các hậu quả về phần cứng, phần mềm và tài chính tiếp theo.

    Có 4 lựa chọn để thoát khỏi tình trạng này:

    Vì bạn đã mua một nguồn cung cấp năng lượng mát mẻ với khả năng bù công suất hoạt động và điện của bạn thường biến mất hoặc đơn giản là tăng vọt (như những nơi khác ở nước ta, nơi mạng điện không được thiết kế cho máy tính hóa phổ thông) và không thể gọi là sự tồn tại mà không có nguồn cung cấp điện liên tục vui vẻ thì hãy chọn giải pháp cho vấn đề của mình.

    1. Rẻ nhất(nhưng không phải lúc nào cũng được chấp nhận). Thay đổi nguồn điện sang nguồn khác mà không có PFC hoạt động.

    2. Làm việc mà không cần UPS. Điều này dẫn đến thực tế là bo mạch chủ có thể bị cháy (chi phí tài chính), hệ thống có thể bị hỏng (mất thời gian để cài đặt lại), nhưng tệ nhất là vít có thể bị hỏng và tất cả công việc của bạn có thể bị bao phủ bởi một lớp đồng. lưu vực ngay trước khi giao cho khách hàng.

    3. Lối thoát chắc chắn nhất(không hề rẻ, giá từ 300 USD). Mua UPS liên tục (OnLine). Những bộ nguồn liên tục này sử dụng công nghệ chuyển đổi điện áp kép, mang lại sự bảo vệ tuyệt vời cho cả máy tính và máy chủ thông thường.

    Cơ chế chuyển đổi điện áp kép giúp loại bỏ mọi nhiễu xảy ra trong mạng lưới cấp điện. Bộ chỉnh lưu chuyển đổi điện áp xoay chiều thành điện áp một chiều. Điện áp không đổi được sử dụng để sạc pin và cấp nguồn cho biến tần. Biến tần chuyển đổi điện áp DC thành điện áp xoay chiều (với tín hiệu sóng hình sin), liên tục cấp nguồn cho máy tính.
    Nếu không có điện áp trong mạng, biến tần sẽ được cung cấp năng lượng bằng pin, vì vậy máy tính sẽ không bị thiếu điện trong giây lát!

    4. Cũng là một lối thoát. Không rẻ hơn cái trước nhưng cồng kềnh hơn - đây là việc mua một UPS tương tác đường dây loại Thông minh (có sóng hình sin ở đầu ra) với mức dự trữ năng lượng từ 3-5 lần (đây là điều kiện tiên quyết!) . Nó sẽ có giá tương đương với OnLine, nhưng nó sẽ nặng hơn nhiều! Và quạt trong đó sẽ mạnh hơn (và to hơn).
    Đây là những quả mìn mà thế giới máy tính đã gài vào ví của những người dùng ngây thơ :))) Có lẽ bạn, độc giả thân mến, cho rằng chúng tôi đang phóng đại vấn đề? - Không có gì. Vì vậy, trên trang web của các nhà sản xuất UPS có uy tín (ví dụ: APC), họ viết về điều này - họ nói rằng các UPS dự phòng và tương tác đường dây với PFC đang hoạt động không hoạt động!

    Không có gì bí mật rằng một trong những khối chính của máy tính là đơn vị năng lượng. Khi mua, chúng tôi chú ý đến nhiều đặc điểm khác nhau: công suất tối đa của thiết bị, đặc tính của hệ thống làm mát và độ ồn. Nhưng không phải ai cũng thắc mắc PFC là gì?

    Vì vậy, hãy tìm hiểu những gì PFC mang lại

    Liên quan đến việc chuyển đổi nguồn điện (chỉ loại nguồn điện này hiện được sử dụng trong các đơn vị hệ thống máy tính), thuật ngữ này có nghĩa là sự hiện diện trong nguồn điện của một tập hợp các phần tử mạch tương ứng.

    Hiệu chỉnh hệ số công suất- tạm dịch là “Hiệu chỉnh hệ số công suất”, còn gọi là “bù công suất phản kháng”.

    Trên thực tế, hệ số hoặc hệ số công suất là tỷ lệ giữa công suất tác dụng (công suất tiêu thụ không thể thay đổi của nguồn điện) trên tổng, tức là. với tổng vectơ công suất tác dụng và công suất phản kháng. Về cơ bản, hệ số công suất (không nên nhầm lẫn với hiệu suất!) là tỷ lệ giữa công suất hữu ích và công suất nhận được, và nó càng gần thống nhất thì càng tốt.

    PFC có hai loại - thụ động và chủ động.
    Khi vận hành, nguồn điện chuyển mạch không có bất kỳ PFC bổ sung nào sẽ tiêu thụ điện từ nguồn điện lưới theo các xung ngắn, gần như trùng với các đỉnh của điện áp nguồn hình sin.

    Đơn giản nhất và do đó phổ biến nhất được gọi là PFC thụ động, là một cuộn cảm thông thường có độ tự cảm tương đối cao, được nối nối tiếp với mạng với nguồn điện.

    PFC thụ động phần nào làm mịn các xung hiện tại, kéo dài chúng theo thời gian - tuy nhiên, để ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ số công suất, cần có một cuộn cảm có độ tự cảm cao, kích thước của nó không cho phép lắp đặt nó bên trong nguồn điện máy tính. Hệ số công suất điển hình của nguồn điện có PFC thụ động chỉ bằng khoảng 0,75.

    PFC hoạt động là một nguồn cung cấp năng lượng chuyển mạch khác, làm tăng điện áp.
    Như bạn có thể thấy, dạng dòng điện tiêu thụ bởi nguồn điện với PFC hoạt động, khác rất ít so với mức tiêu thụ của tải điện trở thông thường - hệ số công suất thu được của thiết bị như vậy có thể đạt 0,95...0,98 khi hoạt động ở mức đầy tải.

    Đúng, khi tải giảm, hệ số công suất giảm, ở mức tối thiểu giảm xuống khoảng 0,7...0,75 - nghĩa là đến mức các khối có PFC thụ động. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng giá trị tiêu thụ dòng điện cao nhất đối với các khối có PFC hoạt động dù sao đi nữa, ngay cả ở mức năng lượng thấp, chúng vẫn trở thành ít hơn đáng kể hơn tất cả các khối khác.

    bên cạnh đó PFC hoạt động đảm bảo hệ số công suất gần lý tưởng, ngoài ra, không giống như thụ động, nó cải thiện hoạt động của nguồn điện - nó còn ổn định điện áp đầu vào của bộ ổn định chính của thiết bị - thiết bị trở nên ít nhạy cảm hơn đáng kể với điện áp nguồn thấp và khi sử dụng PFC hoạt động, các thiết bị với nguồn điện phổ thông 110... 230V, không cần chuyển đổi điện áp nguồn bằng tay.

    Những bộ nguồn như vậy có một tính năng cụ thể - hoạt động của chúng kết hợp với các UPS giá rẻ tạo ra tín hiệu bước khi hoạt động bằng pin có thể gây trục trặc cho máy tính, do đó nhà sản xuất khuyến cáo sử dụng trong những trường hợp như vậy UPS thông minh, luôn phát ra tín hiệu hình sin.

    Cũng sử dụng PFC hoạt động cải thiện phản ứng của nguồn điện trong thời gian ngắn (một phần giây) của điện áp nguồn - tại những thời điểm như vậy, thiết bị hoạt động bằng cách sử dụng năng lượng của các tụ điện chỉnh lưu điện áp cao, hiệu suất của nó tăng hơn gấp đôi. Một ưu điểm khác của việc sử dụng PFC hoạt động là mức độ nhiễu tần số cao thấp hơn trên dòng đầu ra, tức là những bộ nguồn như vậy được khuyến nghị sử dụng trong PC có thiết bị ngoại vi được thiết kế để hoạt động với vật liệu âm thanh/video tương tự.

    Và bây giờ là một chút lý thuyết

    Mạch chỉnh lưu điện áp xoay chiều 220V thông thường, cổ điển bao gồm một cầu diode và một tụ điện làm mịn. Vấn đề là dòng sạc của tụ điện có bản chất là xung (thời lượng khoảng 3mS) và do đó tạo ra dòng điện rất lớn.

    Ví dụ: đối với nguồn điện có tải 200W, dòng điện trung bình từ mạng 220V sẽ là 1A và dòng điện xung sẽ gấp 4 lần. Điều gì sẽ xảy ra nếu có nhiều bộ nguồn như vậy và (hoặc) chúng mạnh hơn? ... khi đó dòng điện sẽ rất điên cuồng - hệ thống dây điện và ổ cắm sẽ không chịu được, và bạn sẽ phải trả nhiều tiền điện hơn, vì chất lượng tiêu thụ hiện tại được tính đến rất nhiều.

    Ví dụ, các nhà máy lớn có các tụ điện đặc biệt để bù cosine. Trong công nghệ máy tính hiện đại, chúng ta phải đối mặt với những vấn đề tương tự, nhưng không ai sẽ lắp đặt các cấu trúc nhiều tầng và họ đã đi theo hướng khác - trong bộ nguồn, họ cài đặt một bộ phận đặc biệt để giảm “xung” của dòng điện tiêu thụ - PFC .

    Các loại khác nhau được phân tách bằng màu sắc:

    • màu đỏ - nguồn điện thường xuyên không có PFC,
    • màu vàng - than ôi, “nguồn điện thường xuyên với PFC thụ động”,
    • màu xanh lá cây - nguồn điện có PFC thụ động có độ tự cảm đủ.

    Mô hình này hiển thị các quá trình khi nguồn điện được bật và có sự sụt giảm ngắn hạn ở mức 250mS. Sự tăng điện áp lớn khi có PFC thụ động xảy ra do quá nhiều năng lượng tích tụ trong cuộn cảm khi sạc tụ điện làm mịn. Để chống lại hiệu ứng này, nguồn điện được bật dần dần - đầu tiên, một điện trở được mắc nối tiếp với cuộn cảm để hạn chế dòng điện khởi động, sau đó nó bị đoản mạch.

    Đối với nguồn điện không có PFC hoặc có PFC thụ động trang trí, vai trò này được thực hiện bởi một nhiệt điện trở đặc biệt có điện trở dương, tức là. điện trở của nó tăng lên rất nhiều khi đun nóng. Với dòng điện lớn, phần tử như vậy nóng lên rất nhanh và giá trị dòng điện giảm, sau đó nó nguội đi do dòng điện giảm và không ảnh hưởng gì đến mạch điện. Do đó, nhiệt điện trở chỉ thực hiện chức năng giới hạn của nó khi dòng điện khởi động rất cao.

    Đối với PFC thụ động, xung dòng điện bật không quá lớn và nhiệt điện trở thường không thực hiện được chức năng giới hạn của nó. Trong các PFC thụ động lớn, thông thường, ngoài nhiệt điện trở, một mạch đặc biệt cũng được lắp đặt, nhưng ở các PFC trang trí “truyền thống” thì không như vậy.

    Và theo lịch trình của mình. PFC thụ động trang trí gây ra hiện tượng tăng điện áp, có thể dẫn đến hỏng mạch cấp nguồn, điện áp trung bình thấp hơn một chút so với trường hợp không có_PFC và trong trường hợp mất điện ngắn hạn, điện áp sẽ giảm nhiều hơn không có_PFC. Có sự suy giảm rõ ràng về tính chất động. PFC thụ động thông thường cũng có những đặc điểm riêng. Nếu chúng ta không tính đến xung đột biến ban đầu, nhất thiết phải được bù bằng trình tự chuyển mạch, thì chúng ta có thể nói như sau:

    Điện áp đầu ra đã giảm. Điều này đúng, vì nó không bằng đầu vào cao nhất, như đối với hai loại nguồn điện đầu tiên, mà bằng loại “hoạt động”. Sự khác biệt giữa đỉnh cao và thực tế bằng căn bậc hai.
    Độ gợn điện áp đầu ra ít hơn nhiều vì một phần chức năng làm mịn được truyền tới cuộn cảm.
    - Độ sụt áp khi mất điện ngắn hạn cũng nhỏ hơn vì lý do tương tự.
    -Sau thất bại là sự trỗi dậy. Đây là một nhược điểm rất đáng kể và là lý do chính khiến PFC thụ động không phổ biến. Sự đột biến này xảy ra vì lý do tương tự như khi nó được bật, nhưng đối với trường hợp bật lần đầu, một mạch đặc biệt có thể khắc phục điều gì đó, nhưng trong quá trình vận hành, điều này khó thực hiện hơn nhiều.
    - Khi mất điện áp đầu vào trong thời gian ngắn, đầu ra không thay đổi mạnh như các phương án cấp nguồn khác. Điều này rất có giá trị vì... Sự thay đổi điện áp chậm của mạch điều khiển nguồn điện hoạt động rất thành công và sẽ không có hiện tượng nhiễu ở đầu ra của nguồn điện.

    Đối với các lựa chọn nguồn điện khác, trong trường hợp xảy ra sự cố như vậy, chắc chắn sẽ xảy ra hiện tượng nhiễu ở đầu ra của nguồn điện, điều này có thể ảnh hưởng đến độ tin cậy khi vận hành. Tần suất mất điện ngắn hạn như thế nào? Theo thống kê, 90% tất cả các tình huống không chuẩn với mạng 220V đều xảy ra chỉ trong trường hợp như vậy. Nguyên nhân chính của sự cố là chuyển mạch trong hệ thống điện và kết nối những người tiêu dùng có quyền lực.

    Hình vẽ cho thấy hiệu quả của PFC trong việc giảm đột biến dòng điện:

    Đối với nguồn điện không có PFC, dòng điện đạt 7,5A, PFC thụ động giảm 1,5 lần và PFC thông thường giảm dòng điện nhiều hơn.

    Nguồn điện có mô-đun Hiệu chỉnh Hệ số Công suất PFC đang hoạt động là gì?

    1. PFC (Hiệu chỉnh hệ số công suất)

      Mạch chỉnh lưu điện áp xoay chiều 220V thông thường, cổ điển bao gồm một cầu diode và một tụ điện làm mịn. Vấn đề là dòng sạc của tụ điện có bản chất là xung (thời lượng khoảng 3mS) và do đó tạo ra dòng điện rất lớn. Ví dụ: đối với nguồn điện có tải 200W, dòng điện trung bình từ mạng 220V sẽ là 1A và dòng điện xung sẽ gấp 4 lần. Điều gì sẽ xảy ra nếu có nhiều bộ nguồn như vậy và (hoặc) chúng mạnh hơn? ..khi đó dòng điện sẽ rất điên cuồng - hệ thống dây điện và ổ cắm sẽ không chịu được, và bạn sẽ phải trả nhiều tiền điện hơn, vì chất lượng của mức tiêu thụ hiện tại được tính đến rất nhiều. Ví dụ, các nhà máy lớn có các tụ điện đặc biệt để bù cosine. Trong công nghệ máy tính hiện đại, chúng ta phải đối mặt với những vấn đề tương tự, nhưng không ai sẽ lắp đặt các cấu trúc nhiều tầng và họ đã đi theo hướng khác - trong bộ nguồn, họ cài đặt một bộ phận đặc biệt để giảm “xung” của dòng điện tiêu thụ - PFC . Nó được thiết kế giữa bộ chỉnh lưu và tụ điện, giới hạn biên độ dòng điện và kéo dài nó theo thời gian. PFC là thụ động hoặc chủ động, được xác định bởi phần tử giảm chấn.

    2. Tôi không biết chính xác nhưng đây là bộ lọc tiếng ồn tích hợp trong mạng điện. Nghĩa là, một máy tính như vậy không cần bộ bảo vệ đột biến.
    3. PFC (Power Factor Correction) được dịch là Hiệu chỉnh hệ số công suất hay còn gọi là bù công suất phản kháng.
    4. Nguồn điện chuyển mạch thông thường được cấp nguồn bằng sóng hình sin (cùng loại 220V) thông qua bộ chỉnh lưu (cầu) có tải điện dung. Do đó, dòng điện tiêu thụ không hề có dạng hình sin; nó có dạng các đỉnh ngắn nằm ở đỉnh hình sin. Nghĩa là, theo quan điểm của lý thuyết mạch, nó là một phần tử phi tuyến và gây ra nhiễu mạnh (sóng hài 50Hz) phát vào mạng. Với số lượng lớn phụ tải như vậy, hoạt động bình thường của trạm biến áp cũng bị gián đoạn - tổn thất tăng, hiệu suất giảm. PFC là một bộ chuyển đổi bổ sung được cấp nguồn bởi bộ chỉnh lưu không có tải điện dung (điện áp xung có tần số 100 Hz) và tạo ra điện áp không đổi mà từ đó bộ chuyển đổi chính đã được cấp nguồn. Ưu điểm của sơ đồ như vậy là dòng điện tiêu thụ gần hình sin, mức độ nhiễu giảm và máy biến áp hoạt động ở chế độ bình thường. Nhược điểm là phức tạp và giá cả. Thông thường, các mạch như vậy được tìm thấy trong các bộ nguồn công suất cao, có công suất từ ​​hàng trăm watt, bao gồm cả các bộ chuyển đổi phổ biến hiện nay dành cho động cơ không đồng bộ.
    5. PFC (Power Factor Correction) được dịch là Hiệu chỉnh hệ số công suất hay còn gọi là bù công suất phản kháng. Đơn giản nhất và do đó phổ biến nhất là cái gọi là PFC thụ động, là một cuộn cảm thông thường có độ tự cảm tương đối cao, được nối nối tiếp với mạng với nguồn điện.
      Active PFC là một nguồn cung cấp năng lượng chuyển mạch khác và nó giúp tăng điện áp.
      PFC hoạt động, trái ngược với PFC thụ động, cải thiện hoạt động của nguồn điện - nó còn ổn định điện áp đầu vào của bộ ổn định chính của thiết bị; thiết bị trở nên ít nhạy cảm hơn đáng kể với điện áp nguồn thấp; đồng thời, khi sử dụng PFC hoạt động, các thiết bị với nguồn điện phổ thông 110...230V được phát triển khá dễ dàng, không cần chuyển đổi điện áp nguồn bằng tay. (Các bộ nguồn như vậy có một tính năng cụ thể; hoạt động của chúng kết hợp với các UPS giá rẻ (nguồn điện liên tục) tạo ra tín hiệu bước khi hoạt động bằng pin có thể dẫn đến trục trặc máy tính, vì vậy các nhà sản xuất khuyến nghị sử dụng UPS loại Thông minh trong những trường hợp như vậy)
      Ngoài ra, việc sử dụng PFC hoạt động giúp cải thiện phản ứng của nguồn điện trong thời gian ngắn (phần giây) của điện áp nguồn; tại những thời điểm như vậy, thiết bị hoạt động bằng cách sử dụng năng lượng của các tụ điện chỉnh lưu điện áp cao, hiệu suất của nhiều hơn gấp đôi. Một ưu điểm khác của việc sử dụng PFC hoạt động là mức nhiễu tần số cao trên đường đầu ra thấp hơn, tức là các bộ nguồn như vậy được khuyến nghị sử dụng trong PC có thiết bị ngoại vi được thiết kế để hoạt động với vật liệu âm thanh/video tương tự.

    PFC- đây là Power Factor Correction, được dịch từ tiếng Anh. Là "Hiệu chỉnh hệ số công suất", tên "Bù công suất phản kháng" cũng được tìm thấy.
    Liên quan đến việc chuyển đổi nguồn điện, thuật ngữ này có nghĩa là sự hiện diện trong nguồn điện của một tập hợp các phần tử mạch tương ứng, thường được gọi là “PFC”. Các thiết bị này được thiết kế để giảm công suất phản kháng do nguồn điện tiêu thụ. Bộ nguồn không có PFC tạo ra nhiễu xung lực mạnh trên mạng điện cho các thiết bị điện được kết nối song song.
    Để định lượng độ méo và nhiễu được đưa vào, cần có hệ số công suất (KM hoặc Hệ số công suất). Trên thực tế, hệ số (hoặc hệ số công suất) là tỷ lệ giữa công suất tác dụng (công suất tiêu thụ không thể thay đổi của nguồn điện) trên tổng, tức là. với tổng vectơ công suất tác dụng và công suất phản kháng. Về cơ bản, hệ số công suất (không nên nhầm lẫn với hiệu suất!) là tỷ lệ giữa công suất hữu ích và công suất nhận được, và nó càng gần thống nhất thì càng tốt.

    Các loại PFC

    PFC có hai loại - thụ động và chủ động.
    Đơn giản nhất và do đó phổ biến nhất được gọi là PFC thụ động. PFC thụ động được tạo ra trên bộ phận phản ứng - van tiết lưu. Thật không may, để đạt được hiệu quả chấp nhận được, kích thước của nó tương xứng với kích thước của phiên bản máy biến áp của nguồn điện này, điều này không mang lại lợi nhuận kinh tế. Kích thước hình học lớn của cuộn cảm có được là do nó phải hoạt động ở tần số 50Hz (chính xác hơn là 100Hz do tần số tăng gấp đôi sau khi chỉnh lưu) và nó không thể nhỏ hơn máy biến áp tương ứng cho cùng một công suất theo bất kỳ cách nào. Thông thường, bộ cấp nguồn, dưới vỏ bọc “PFC thụ động”, ẩn một cuộn cảm rất nhỏ. Chính xác hơn, không thể có một cuộn cảm có kích thước đủ lớn do không gian rất hạn chế trong thân bộ nguồn này. PFC trang trí như vậy có thể làm hỏng các đặc tính động của nguồn điện hoặc gây ra hoạt động không ổn định.

    PFC hoạt động là một nguồn cung cấp năng lượng chuyển mạch khác, làm tăng điện áp.
    Ngoài thực tế là PFC hoạt động cung cấp hệ số công suất gần với lý tưởng, không giống như thụ động, nó còn cải thiện hiệu suất của nguồn điện - nó còn ổn định điện áp đầu vào của bộ ổn định chính của thiết bị - thiết bị trở nên kém nhạy hơn đáng kể đến điện áp nguồn thấp, đồng thời, khi sử dụng các bộ PFC đang hoạt động, việc phát triển khá dễ dàng với nguồn điện phổ thông 110...230V, không yêu cầu chuyển đổi điện áp nguồn theo cách thủ công.
    Ngoài ra, việc sử dụng PFC hoạt động giúp cải thiện phản ứng của nguồn điện trong thời gian ngắn (phần giây) của điện áp nguồn - tại những thời điểm như vậy, thiết bị hoạt động bằng cách sử dụng năng lượng của các tụ điện chỉnh lưu điện áp cao, hiệu suất của nhiều hơn gấp đôi. Một ưu điểm khác của việc sử dụng PFC hoạt động là mức nhiễu tần số cao trên đường đầu ra thấp hơn, tức là. những bộ nguồn như vậy được khuyến nghị sử dụng trong PC có thiết bị ngoại vi được thiết kế để hoạt động với vật liệu âm thanh/video tương tự.

    Các tổ chức quốc tế và PFC

    Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế (IEC) và Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO) đặt ra các giới hạn về nội dung và mức độ hài trong dòng điện đầu vào của nguồn điện thứ cấp. Việc sử dụng các thiết bị điện không đáp ứng tiêu chuẩn của các tổ chức này bị cấm ở nhiều quốc gia, vì vậy các nhà phát triển thiết bị nghiêm túc phải ghi nhớ điều này.