correctie van de arbeidsfactor (PFC)
Wat is correctie van de arbeidsfactor?
de correctie van de arbeidsfactor is een techniek om de arbeidsfactor van een voeding te verhogen. Schakelende voedingen zonder power factorcorrectie trekken stroom in korte, hoge magnitude pulsen. Deze pulsen kunnen worden gladgestreken door gebruik te maken van actieve of passieve technieken. Dit vermindert de ingangsstroom RMS en het schijnbare ingangsvermogen, waardoor de vermogensfactor wordt verhoogd.
de correctie van de vermogensfactor vormt de ingangsstroom om het werkelijke vermogen van de wisselstroom te maximaliseren. Idealiter zou elektrische apparatuur een belasting moeten presenteren die een zuivere weerstand nabootst, wat betekent dat het reactieve vermogen nul zou zijn. En de stroom-en spanningsgolfvormen zouden dezelfde sinusgolf zijn en in fase met elkaar. Echter, als gevolg van de reactieve componenten in een meerderheid van circuits, is er altijd een vertraging die leidt tot lagere vermogensfactoren.
in een ideaal systeem wordt al het vermogen uit het wisselstroomnet gebruikt bij het uitvoeren van nuttig werk. Dit is alleen mogelijk als de stroom in fase is met de spanning. Wanneer de fase tussen de twee varieert, is een deel van de energie uit het stopcontact geen nuttig werk uit te voeren en gaat verloren.
het elektriciteitsproductiebedrijf moet daarom meer stroom produceren om te voldoen aan de vraag naar het nuttige vermogen en het vermogen dat verloren gaat. Dit betekent meer investeringen in productie, transmissie, distributie en controle. De kosten worden niet alleen doorberekend aan de consument, maar dragen ook bij aan de opwarming van de aarde.
Powerfactorcorrectie probeert de powerfactorfactor van het elektrische systeem, zoals de voeding, naar 1 te duwen, en hoewel dit niet bereikt wordt, komt het tot 0,95, wat voor de meeste toepassingen aanvaardbaar is.
Powerfactorcorrectiemethoden
Er zijn twee veel voorkomende soorten powerfactorcorrectie voor voedingen: de passieve PFC en de actieve PFC.
passieve Powerfactorcorrectie
Dit wordt gebruikt voor kleine voedingen van ongeveer 100W of minder. De correctiemethode maakt gebruik van een laagdoorlaatharmonisch filter op de AC-ingang waarbij de condensator en de inductor een serie resonantiecircuit vormen. De componenten kunnen vrij klein zijn, terwijl het verstrekken van een goedkope en efficiënte power factor correctie.
figuur 1: een passief PFC-Beeldkrediet
de passieve PFC ‘ s zijn eenvoudig, robuust en betrouwbaar voor lagere vermogensvereisten. Bovendien genereren ze geen EMI. Ze zijn echter groot en zwaar door de inductor.
voordelen
- goedkoop
- efficiënt
- eenvoudige constructie
nadelen
- zware en grote afmetingen
- geen spanningsregeling
- beperkt bereik van ingangsspanningen
correctie van de Active powerfactor
De actieve PFC-methoden hebben de voorkeur voor voedingen van meer dan 100W. deze methode zorgt voor een efficiëntere correctie, is lichter en minder omvangrijk.
een actieve PFC-basiskring bestaat uit een regelkring die de ingangsspanning en-stroom meet en vervolgens de schakeltijd en-inschakelcyclus aanpast om ervoor te zorgen dat de ingangsspanning en-stroom in fase zijn. Dit zorgt voor een automatische correctie van de wisselspanning, wat resulteert in een theoretische vermogensfactor van meer dan 0,95. In tegenstelling tot de passieve PFC werkt de actieve PFC over een breed scala aan ingangsspanningen. Het vereist echter extra componenten, waardoor het complexer en duurder wordt.
Figuur 2: De voordelen van een actieve PFC
- bereiken PF van 0,95 of hoger
- klein en licht
- breed bereik van AC-ingangsspanning en – frequentie (87 Vrms -266 Vrms en 47Hz-63Hz).
- flexibeler
- grotere controle
nadelen
- Complex
- hogere kosten
- vereist meer filtering vanwege de hoge frequenties die in de lijn kunnen komen
- componenten worden gewaardeerd bij hogere spanningen in vergelijking met de passieve PFC.
voordelen van PFC
bij een vermogensfactor gelijk aan 1 of zo dicht mogelijk, zijn er lagere verliezen en wordt al het opgewekte vermogen efficiënt gebruikt.
- de technische voordelen: verbeterde efficiëntie en vermindering van de vraag naar vermogen, vandaar een vermindering van de belasting van de schakelapparatuur en kabels, lagere kosten voor de consument en ondersteuning voor meer belasting.
- commerciële voordelen: er zijn minder systeemverliezen en minder kapitaalkosten voor de productiemaatschappij. Daarnaast zijn er besparingen op de elektriciteitskosten, omdat er geen kosten voor het overtollige reactief vermogen. Een ander voordeel is dat de transmissie-en distributieapparatuur en-systemen koeler lopen en langer meegaan.
- milieuvoordelen: verminderde CO2-uitstoot.
producten met PFC
