2017. november 23., csütörtök

Szp​on​zoru​n​k

PFC (Power Factor Correction)

  • (p)
Írta: Abu85 | Utoljára frissítve: 2013-02-15 13:45

A tápok kapcsán manapság már nem sok kérdés merül fel a PFC-vel kapcsolatban, mivel majdnem mindegyik termék aktív megoldást használ. Ugyanakkor még ma sem érti mindenki, hogy a PFC, azaz a Power Factor Correction mire is való pontosan.

Röviden összefoglalva ez a technika lényegében csökkenti az áramszennyezést, azaz a kimenő hálózati zavart és a meddő teljesítményt. Minden fogyasztó esetében az a jó, ha a konnektorból történő áramfelvételkor a szinuszos hálózat áramhulláma megegyező fázisban marad a feszültséggel, továbbá az áram formája nem rövid és pulzáló. A tápegységek viszont egyenetlen terhelést fejtenek ki, tehát az áramhullám sajnos pulzáló lesz. Ez azért baj, mert így sokkal nagyobb látszólagos teljesítményt vesz fel a hálózatból, mint amennyi az adott gép működtetéséhez szükséges lenne. Lényegében a látszólagos és a hasznos teljesítmény viszonyszámát hívjuk teljesítménytényezőnek az áramszolgáltató szempontjából (ez persze nem teljesen ilyen egyszerű, de az érthetőség kedvéért egy pár szabályt most felejtsünk el). Ahhoz, hogy a villamoshálózat gazdaságosabban működjön, teljesítménytényező-javítást, azaz PFC-t használnak a tápok (már amelyikben van ilyen áramkör).

A hálózat gazdaságos működése szempontjából három esetet különböztetünk meg. A legrosszabb eshetőség, ha a tápegységben nincs PFC. Ilyenkor a teljesítménytényező nagyjából 0,65 lesz, vagyis a hálózatra terhelt látszólagos teljesítményigény jóval több, mint amennyit konkrétan felvesz az adott termék. A PFC-vel rendelkező tápegységek között is megkülönböztetünk két megvalósítást, így egy táp rendelkezhet passzív (kvázi) vagy aktív (Full) PFC áramkörrel. Előbbi teljesítménytényezője 0,7-0,9, míg az utóbbié 0,9-0,98. Itt fontos megjegyezni, hogy ezek a számok nem keverendők össze a tápegység hatásfokával, mivel az már a felvett teljesítményt próbálja hatékonyan hasznosítani, jelen esetben pedig magának a hálózatnak a hatékony kihasználásáról van szó.

PFC nélküli tápegség működése. Látható, hogy az áramhullám pulzáló.
PFC nélküli tápegség működése. Látható, hogy az áramhullám pulzáló. [+]

Az Európai Unió már korábban bevezette, hogy minden tápegységnek, amit az EU-ban eladnak, tudnia kell a PFC-t valamilyen formában. Ez a nyugat-európai országokban a fogyasztóknak is fontos, mivel a szolgáltatók kifizettetik velük a bruttó felhasznált teljesítményt, vagyis kVA-ben mérik a fogyasztást. Ezzel szemben Magyarországon kWh-ért kell fizetni, tehát a nettó felhasznált teljesítményt számlázza ki a szolgáltató, a veszteséget pedig lenyeli. Ebből könnyen arra a következtetésre lehet jutni, hogy hazánkban a PFC-t használó tápoknak a felhasználó oldaláról nincs előnye, mivel a látszólagos és a felvett teljesítmény eltérése nem a fogyasztót terheli. Ugyanakkor ez csak formálisan igaz, mivel a szolgáltató a veszteségét belekalkulálja az árba, csak éppen a hazai háztartások egységes teherként fizetik ki, így nem számít, hogy kinek a háztartása gazdaságosabb az adott szolgáltató felé. Természetesen a PFC hiánya nagyban jelent igazi problémát, hiszen egy háztartásra lebontva a különbségek nem drámaiak, de egy irodaházban például már alaposan túl kell méretezni a hálózatot. PFC-vel rendelkező eszközök mellett a hálózat úgynevezett áramszennyezése jóval kisebb, így összességében az adott épület igényinek kiszolgálása enyhén túlméretezett hálózattal is lehetséges.

A PFC megvalósítása szempontjából az aktív megoldás egy külön vezérlőáramkört kap a bemenő áram alakításához, de ez a vezérlő csak szinuszos jelen tud megfelelően működni, ami azt is jelenti, hogy egy olcsóbb kváziszinuszos szünetmentes táp nem mindig működik együtt ezzel az opcióval. Az aktív PFC ott jelent előnyt, ahol gyakori a feszültségingadozás (amit az aktív vezérlés szünetmentes nélkül is tud kezelni). További előny még, hogy szinte bármilyen bementi feszültségen üzemképes a táp. Hátránya azonban, hogy ront valamennyit a táp hatásfokán, de nem komoly mértékben.

Aktív PFC-s tápegség működése. Az áramhullám nagyon elhanyagolható mértékben pulzál.
Aktív PFC-s tápegség működése. Az áramhullám nagyon elhanyagolható mértékben pulzál. [+]

A passzív PFC az aktívval szemben nem használ vezérlést, hanem egy vasmaggal korrigálja az áramhullámot. Ennek megfelelően a meghibásodási esély gyakorlatilag minimális, továbbá képes a kváziszinusz jelet is feldolgozni, így az olcsóbb szünetmentesekkel is tökéletesen üzemképes. Hátránya, hogy fix bemeneti feszültségen működik, ami lehet 115 vagy 230 V, de lehetséges mindkettő támogatása is, ám ehhez a tápok kapnak a hátlapon egy 115V/230V-os kapcsolót, hogy a használt hálózathoz igazíthassa a felhasználó. Hazánkban 230 V-os hálózat van, így a 115 V-os beállítást nem szabad kiválasztani, mert annak a tápegységre nézve nem lesz jó vége.

Passzív PFC-s tápegség működése. Látható, hogy az áramhullám még mindig pulzáló, de jobb mint PFC nélkül.
Passzív PFC-s tápegség működése. Látható, hogy az áramhullám még mindig pulzáló, de jobb mint PFC nélkül. [+]

Mivel az aktív PFC beépítése olcsóbb és átfogóbb megoldás a tápegységek és az áramszolgáltatók szempontjából, így a lényegében a mai termékek már nem használnak passzív megoldást.

Ha pontatlanságot találsz a cikkben, kérjük, írd meg a szerzőnek!
A bejegyzés utolsó frissítésének időpontja: 2013-02-15 13:45

Hir​de​tés

H​irde​té​s

Copyright © 2000-2017 PROHARDVER Informatikai Kft.