DISCON

Блоки питания с функцией PFC

Знаете ли вы, что такое блок питания с PFC?

Думаем, что никогда об этом не задумывались.

Функцией PFC (Power Factor Correction или коррекция коэффициента мощности) не очень известна потребителям и многие просто не знают о ней. Хотя в компьютерных блоках питания (БП) она применяется уже давно. И каждый кто пользуется стационарным компьютером дома или на работе уже давно ее использует.

При этом выбирая блок питания для светодиодного освещения (так называемый LED-драйвер) или блок питания для светодиодной рекламы (LED экран) мало кто обращает внимание на такой параметр как PF (Power Factor, рус. коэффициент мощности) или на наличие в БП функции PFC (коррекция коэффициента мощности).

В данной статье:

Что такое коэффициент мощности.

«Коэффициент мощности (eng. PF – Power Factor).— безразмерная физическая величина, характеризующая потребителя переменного электрического тока с точки зрения наличия в нагрузке реактивной составляющей и мощности искажения (собирательное название — неактивная мощность).»

Кому интересно может почитать в популярной форме в статье. Википедии, откуда взята цитата.

Нужно отметить, что коэффициент мощности может быть от нуля до единицы. И чем ближе его значение к «1», тем лучше.

Причем, здесь нужно отличать два немного различных физически, но важных фактора: собственно реактивная мощность и искажения формы напряжения (из-за резких всплесков потребляемого тока). Оба они существенно увеличивает нагрузку на электросети и оборудование:

Реактивная мощность. Это параметр энергоснабжения оборудования с индуктивным или емкосным характером нагрузки, так называемой реактивной нагрузки, при котором потребляемый ток опережает или отстает от питающего (сетевого) напряжения по фазе. Активной является только чисто резистивная нагрузка вроде нагревателей, ТЭН-ов (с некоторыми оговорками).

Тут обязательно нужно вспомнить, что отдельные категории такие, как промышленные предприятия и организации платят за эту реактивную мощность. Бытовые потребители за нее не платят. Но есть еще один фактор…

Искажение формы напряжения – это искажения формы питающего напряжения из-за неравномерной нагрузки во времени. Такое искажение с одной стороны увеличивает нагрузку на трансформаторы. С другой стороны,оно уже влияет на качество электроэнергии на самом объекте: приводит к «просадкам напряжения» на пике потребления и может влиять на работу другого оборудования.

Связь коэффициента мощности и «косинуса фи».

В общем случае коэффициент мощности и «косинус фи» - разные понятия.

«Косинус фи» - равен косинуса сдвига фаз переменного тока, протекающего через нагрузку, относительно приложенного к ней же напряжения. И этот параметр имеет значение если форма тока и напряжения сохраняют синусоидальную форму.

Коррекция коэффициента мощности (PFC) в импульсных блоках питания.

Начнём с того как работают входные цепи простого импульсного блока питания без корректора коэффициента мощности.

  1. Питание от сети подается на вход блока питания.
  2. Проходит предохранитель, и входной фильтр (если вам, конечно, повезло и производитель его поставил).
  3. Выпрямляется диодами до пульсирующего напряжения (промежуточный этап для получения постоянного напряжения). Т.е. проходя через диоды напряжение уже может заряжать входные конденсаторы.
  4. Пульсирующее напряжение заряжает входные конденсаторы. Ёмкость входных конденсаторов блока питания достаточно большая и там запасается энергия для дальнейшего преобразования.

Дальше в дело вступают транзисторы для формирования высокочастотных импульсов, и высокочастотный трансформатор, которые используют энергию с входных конденсаторов… но это нам сейчас не важно с точки зрения процессов в сети.

Для сети импульсный блок питания (без функции PFC) представляет собой конденсатор большой емкости, который постоянно разряжается и каждый полупериод подзаряжается от сети.

Рассмотрим два блока питания одинаковой мощности с одинаковой нагрузкой.

Импульсный блок питания без функции PFC.

Входные цепи абсолютного большинства импульсных блоков питания похожи: на входе предохранитель, фильтр помех, диодный мост и входные ёмкости (несколько конденсаторов большой ёмкости).

Осциллограмма входного напряжения и входного тока блока питания без PFC показана на рисунке 1.



Рисунок 1. Процессы в сети при работе БП без функция PFC


На рисунке 1 голубая линия – сетевое напряжение, желтая – ток во входной цепи питания блока питания. Здесь очень хорошо видно, что потребление тока не постоянно, а проходит импульсами. Это происходит в те моменты, когда сетевое напряжение превышает остаточное напряжение на входных конденсаторах. Так же хорошо видно, что в моменты потребления тока искажается форма сетевого напряжения.

Вопреки тому, что говорили нам в учебных заведениях на уроках электротехники, сеть – не совсем источник напряжения. Суровая реальность приходит в виде:

  • трансформатора на подстанции, который имеет вполне нормируемые ограничения в виде номинальной мощности,
  • и в виде кабелей и шнуров питания, имеющих малое, но конечное сопротивление.

К данном блоке питания без PFC пиковая амплитуда импульсов тока достигает 25А и этого достаточно, чтобы в данной цепи искажать форму напряжение.

Импульсный блок питания с функцией PFC.

В таком блоке питания после выпрямительных диодов есть схема корректора коэффициента мощности (PFC).

На Рисунке 2 показана осциллограмма входного напряжения и входного тока блока питания такой же мощности как в первом случае, но с функцией PFC.



Рисунок 2. Процессы в сети при работе БП с функция PFC


Хорошо заметно, что с функцией PFC потребление тока из сети происходит более равномерно, и форма напряжения практически не искажена. Кроме того, пиковый ток стал существенно меньше (10,6 А против 25 А без функции PFC).

На что влияет практически увеличение коэффициента мощности.

Практически коэффициент мощности 0,95 и выше считается отличным показателем. Улучшение коэффициента мощности (eng. PF – Power Factor) до приемлемой величины 0,93 – 0,95 позволяет:

  • уменьшение помех и наводок в сеть вследствие более низкого коэффициента гармоник питающего тока;
  • снижение требований к площади поперечного сечения питающих кабелей и энергетической инфраструктуры;
  • позволяет эксплуатировать сети с пониженным напряжением или с периодическим понижением напряжения питания (так называемыми «просадками»);
  • отсутствие претензий от заказчика по реактивной составляющей мощности на объекте.

Кому важно увеличение коэффициента мощности блоков питания.

Увеличение коэффициента мощности для блоков питания важно:

  • промышленным потребителям;
  • организациям, эксплуатирующим большие рекламные светодиодные экраны (LED-экраны);
  • ЖК организациям, обеспечивающим освещение.

В нашем интернет магазине представлены блоки питания как с функцией PFC так без функции PFC (производства CZCL и Mean Well).

Несколько примеров блоков питания с функцией PFC.


Блок питания для светодиодных экранов (гарантия 2 года)

Стабилизация по напряжению. Выходной ток 60А (максимальный), Выходное напряжение 5В, Мощность 300Вт, Входное напряжение 85~264VAC, Рабочая температура -20~+70°С (до +50°С 100% нагрузки), Защита: от перегрузки, от короткого замыкания, от перенапряжения, от перегрева, Функция PFC …
Детальнее

Аналог Mean Well RSP-320-5.

Промышленные LED-драйверы серии CYX (гарантия 5 лет)

Стабилизация по напряжению. Выходной ток 12,5А (максимальный), Выходное напряжение 12В, Мощность 150Вт, Входное напряжение 90~305VAC, Рабочая температура -40~+70°С (до +60°С 100% нагрузки), Защита: от перегрузки, от короткого замыкания, от перенапряжения, от перегрева, Функция PFC …
Детальнее

Аналог Mean Well ELG-150-12.
Стабилизация по напряжению. Выходной ток 4,17А (максимальный), Выходное напряжение 36В, Мощность 151,2Вт, Входное напряжение 90~305VAC, Рабочая температура -40~+70°С (до +60°С 100% нагрузки), Защита: от перегрузки, от короткого замыкания, от перенапряжения, от перегрева, Функция PFC …
Детальнее

Аналог Mean Well ELG-150-36A.
Стабилизация по току, с диммированием 3-in-1 (0-10VDC, 10V PWM сигнал и 0-100K резистор). Выходной ток 4,17А, Выходное напряжение 18…36 В, Мощность 151,2Вт, Входное напряжение 90~305VAC, Рабочая температура -40~+70°С (до +60°С 100% нагрузки), Защита от перегрузки, от короткого замыкания, от перенапряжения, от перегрева, Функция PFC …
Детальнее

Аналог Mean Well ELG-150-36AB.
Стабилизация по напряжению. Выходной ток 3,15А (максимальный), Выходное напряжение 48В, Мощность 151,2Вт, Входное напряжение 90~305VAC, Рабочая температура -40~+70°С (до +60°С 100% нагрузки), Защита: от перегрузки, от короткого замыкания, от перенапряжения, от перегрева, Функция PFC …
Детальнее

Аналог Mean Well ELG-150-48A.
Стабилизация по току, с диммированием 3-in-1 (0-10VDC, 10V PWM сигнал и 0-100K резистор). Выходной ток 3,15А, Выходное напряжение 24…48 В, Мощность 151,2Вт, Входное напряжение 90~305VAC, Рабочая температура -40~+70°С (до +60°С 100% нагрузки), Защита от перегрузки, от короткого замыкания, от перенапряжения, от перегрева, Функция PFC …
Детальнее

Аналог Mean Well ELG-150-48AB.

Оставьте свой комментарий

Пожалуйста авторизируйтесь или создайте учетную запись перед тем как написать комментарий
Подпишитесь на наши новости и бонусные акции
6 причин сотрудничать с нами
Широкий ассортимент
В компании Discon Вы найдете широкий выбор товаров, всех направлений.
Прямые поставки из Европы и Азии
Мы осуществляем прямые поставки товаров оптом из более 20 стран Европы, Азии.
Профессиональные консультанты
Вы всегда получите профессиональную консультацию нашими консультантами.
Честные цены
У нас самые низкие цены в Украине. Так как мы являемся импортёрами.
Многолетний опыт
Основан в 1994 году. Дистрибьютор по территории Украины и СНГ.
Комплексные решения
Предаставляем полный комплекс с покупкой и обслуживанию.