1. Що таке PFC?
2. Активна і реактивна потужність
3. Реактивна потужність в блоці живлення
4. Як здійснюється корекція коефіцієнта потужності?

Добрий день друзі!

Напевно, багато хто з вас бачили на комп'ютерному блоці живлення таємничі літери «PFC». Відразу скажемо, що на найдешевших блоках цих букв, швидше за все, не буде. Хочете, я відкрию вам цю страшну таємницю? Пильнуйте!

Що таке PFC?

PFC - це абревіатура від слів Power Factor Correction (корекція коефіцієнта потужності). Перед тим, як розшифрувати цей термін, згадаємо які бувають види потужності.

Активна і реактивна потужність

Ще в шкільному курсі фізики нам розповідали, що потужність буває активна і реактивна.

Активна потужність робить корисну роботу, зокрема, виділяючись у вигляді тепла.

Класичний приклади - праска і лампа розжарювання. Праска і лампочка - майже чисто активне навантаження, напруга і струм на такому навантаженні збігаються по фазі.

Але існує і навантаження з реактивністю - індуктивна (електродвигуни) і місткість (конденсатори). У реактивних ланцюгах існує зсув фаз між струмом і напругою, так званий косинус φ (Фі).

Струм може відставати від напруги (в індуктивному навантаженні) або випереджати його (в ємнісний навантаження).

Реактивна потужність не виробляє корисної роботи, а тільки бовтається від генератора до навантаження і назад, марно нагріваючи дроти.

Це означає, що проводка повинна мати запас по перерізу.

Чим більше зрушення фаз між струмом і напругою, тим більша частина потужності марно розсіюється на проводах.

Реактивна потужність в блоці живлення

У комп'ютерному блоці живлення після випрямного моста стоять конденсатори досить великої ємності. Таким чином, присутній реактивна складова потужності. Якщо комп'ютер використовується будинку, то зазвичай проблем ніяких не виникає. Реактивна потужність звичайним побутовим лічильником електроенергії не фіксується.

Але в будівлі, де встановлена ​​сотня чи тисяча комп'ютерів, враховувати реактивну потужність необхідно!

Типове значення косинуса Фі для комп'ютерних блоків живлення без корекції - близько 0,7, т. Е. Проводка повинна бути розрахована з 30% запасом по потужності.

Однак зайвої навантаженням на дроти справа не обмежується!

У самому блоці живлення струм через вхідні високовольтні діоди протікає у вигляді коротких імпульсів. Ширина і амплітуда цих імпульсів може змінюватися в залежності від навантаження.

Велика амплітуда струму несприятливо впливає на високовольтні конденсатори і діоди, скорочуючи термін їх служби. Якщо випрямні діоди обрані «впритул» (що часто буває в дешевих моделях), то надійність всього блоку живлення ще більш знижується.

Як здійснюється корекція коефіцієнта потужності?

Для боротьби з усіма цими явищами і використовують пристрої, що підвищують коефіцієнт потужності.

Вони діляться на активні і пасивні.

Пасивна схема PFC є дросель, включений між випрямлячем і високовольтними конденсаторами.

Дросель - це індуктивність, що володіє реактивним (точніше, комплексним) опором.

Характер її реактивності протилежний ємкісному опору конденсаторів, тому відбувається деяка компенсація. Індуктивність дроселя перешкоджає наростанню струму, імпульси струму злегка розтягуються, їх амплітуда зменшується.

Однак косинус φ підвищується незначно і великого виграшу по реактивної потужності не відбувається.

Для більш істотною компенсації застосують активні схеми PFC.

Активна схема підвищує косинус φ до 0,95 і вище. Активна схема містить в собі підвищує перетворювач на основі індуктивності (дроселя) і силових комутуючих елементів, які управляються окремим контролером. Дросель періодично то запасає енергію, то віддає її.

На виході PFC варто фільтруючий електролітичний конденсатор, але меншої ємності. Блок живлення з активною PFC менш чутливий до короткочасних «провалів» живлячої напруги я, що є перевагою. Однак застосування активної схеми здорожує конструкцію.

На закінчення відзначимо, що наявність PFC в конкретному живильному блоці можна ідентифікувати по буквах «PFC" або "Active PFC". Однак можуть бути випадки, коли написи не відповідають дійсності.

Однозначно судити про наявність пасивної схеми можна за наявністю досить важкого дроселя, а активної - за наявністю ще одного радіатора з силовими елементами (всього їх має бути три).

Ось так, друзі! Хитро комп'ютерний блок живлення влаштований, чи не так?

Всього найкращого!

До зустрічі на блозі!