power supply PFC nedir?

[Maxim]

bazı marka powerlarda Built-in active PFC function yazıyor
tabi ne olduğuna baktım, power factor correction demek

ama ne işe yarar? neden gerek duyulur?
olmayanlar ile arasında ne fark olur?
iyi birşeymidir? her zaman gerek varmıdır?
bazı devrelerde olmamasımı lazım?
emc gibi testlerde sıkıntı çıkarırmı?

[MC_Skywalker]

Power Factor Corrector ( PFC)
kısaca AC girişi verimli olarak kullanmak için. pasif olanı capasitif filtre şeklinde.  aktif olanı daha karmaşık teorik olarak %95+ verim vaad eder.
http://cooltechpc.com/articles/power-factor-correction-pfc

[FxDev]

@Maxim: Girişteki Power Factor oranını 1'e yaklaştırır. Böylece Aktif Güç ile Gerçek Güç arasındaki fark azalır. Şebekeye daha az harmonik basarsınız.
Olmayanla olan arasındaki fark çok fazla değil, güç kaynaklarını ele alırsak genellikle kapasitif tarafta çalışırlar. PF=0.6~0.7 civarıdır. Çıkışınızdaki yüke göre bu aran değişir. Kullanılanlarda ise PF>0.95'tir.
Aslında iyi bir şeydir çünkü bir güç kaynağınızın 85Vac-300Vac girişte çalıştını düşünün. Giriş gerilimi doğrultulunca 120Vdc-420Vdc aralığında gezer. Bu kadar oynamaya karşın güç kaynağınızın çıkışı sabit olmak zorunda. Bu hem anahtarlama elemanlarını hem de trafo tasarımını çok zorlayan bir faktördür. Yalnız PFC kullanılınca PFC çıkışını 400-450V civarına sabitlerseniz asıl güç çevrimi yapan kısmın tasarımı oldukça basite indirgenebilir.
Her zaman gerek var mıdır sorusu yerine göre değişir. Örneğin Led Sürücü yapılıyorsa bence gereği var. Fakat bu kısımda her şey paraya ve proje şartlarına bakar.
Her anahtarlanan eleman EMI'da problem çıkartabilir. Ciddi ve uzun süre alan testleri (bir o kadar da can sıkıcı) vardır. Açık konuşmak gerekirse güç kaynağı tasarımından daha çok yorar beni EMI.

[gevv]

PFC (Power Factor Correction, Güç Faktörü Düzeltmesi)

Diyot ve tristörlerle elde edilen doğrultucular, yük tarafından çekilen akımın her anında Şebekeden akım çekmezler. Şebeke geriliminin tepe noktaları etrafında giristen akım çeker. Sinüzoidal Şebeke geriliminin tepe noktaları etrafında DC filtre kondansatörünün sarj akımı ve yük akımının toplamı Şebekeden çekilirken, sinüzoidal Şebeke geriliminin diger bölgelerinde yük akımı kondansatörde depolanan DC gerilimden saglanır.

Sinüzoidal giris geriliminin her bölgesinde gerilimle orantılı bir akım çekilmediğinden gerilimdeki çökmeler de sadece akımın çekildigi tepe bölgelerinde olur. Böylece AC giriş gerilimi tam sinüzoidal olmaktan çıkar, bozuk bir sinüzoidal gerilim olur. Tam sinüzoidal olmayan bir AC gerilim, AC ile çalısan tüm yüklerde verimsizliklere ve asırı ısınmalara neden olur. Ayrıca sinüzoidal olmayan akım çeken devrelerin güç faktörü 1'den düsük olduğundan aynı gücü elde etmek için daha fazla akım çekilmesi gerekir.

Bu da iletken keşitlerinin daha yüksek akımlar için artırılmasını gerektirir. Bu nedenlerle Şebeke geriliminden sinüzoidal akım çeken ve güç faktörü 1'e yakın olan, yani Şebeke gerilimini bozmayan ve gereksiz yüksek akımla yüklemeyen dogrultucular önem kazanmakta ve tercih edilmektedir. Aktif güç faktörü düzelten dogrultucular KGK'nın yapısına göre 1 fazlı veya 3 fazlı olabilir. Giris akımının sinüzoidal olabilmesi için giris akımının giris gerilimine benzetilmesi saglanır. Bu amaç için darbe genislik modülasyonu kullanılarak bir transistör anahtarlanır.

Transistörün iletimde ve kesimde kaldıgı süreler darbe genislik modülasyonu ile değiştirilerek akımın sinüzoidal olması saglanır. PFC'li KGK'larda güç faktörü 0,99 ve giris akım harmonikleri %5'in altında olmalıdır.

Avantajları:

• Giris akımı sinüzoidal olduğu için Şebeke geriliminde bozulmalara ve gereksiz yüksek akımlara neden olmaz.

• Giris akımı, DC çıkıs gerilimi ve yük akımı değerleri bir kontrol devresi ile istenilen değerlerde tutulabilir.

• Çıkıs gerilimi ve akımı istenilen değerlerde sınırlandırılabilecegi için hem eviricide, hem de akü grubunun sarj edilmesinde kullanılabilir.

Dezavantajları:

• Diğer dogrultucu türlerine göre daha fazla elemanla elde edildigi için boyutları ve maliyeti yüksektir.

• Diğer doğrultucu türlerine göre kayıpları daha fazladır ve verimi daha düsüktür.

• Devrenin tasarımı ve optimizasyonu zordur. Yüksek derecede güç elektroniği bilgisi gerektirir.

• Yüksek gerilimde anahtarlama yapıldıgından elektromanyetik gürültü kaynağıdır, elektromanyetik gürültünün mutlaka filtre edilmesi gerekir.

https://320volt.com/kesintisiz-guc-kaynagi-guc-elektronigi-notlari/

Aktif PFC Yöntemleri ve Avantajları

Küçük ve hafif elemanlardan oluşmaları, Kararlı olmaları ve şebeke frekansı değişimlerinden etkilenmemeleri, Uluslararası standartlara uyacak şekilde devre tasarımına olanak sağlayan iyileştirme sunmaları, Yaklaşık olarak "1" Güç Faktörü ve %5'ten az THD'de performans sunmaları Geniş aralıkta giriş sinyaline karşın feedback sayesinde kararlı çıkış vermeleri

https://320volt.com/tek-fazli-dogrultucu-devrelerde-pfc-teknikleri/

[Maxim]

teşekkürler arkadaşlar merak ettiklerimi öğrendim.

[fahri-]

Ek olarak;
Avrupa ülkelerinde tüm besleme kaynakları için PFC nin mecbur tutulduğu aklımda kalmış.
İthal edilmiş 100w dan daha fazla güç harcayan neredeyse tüm cihazların güç kaynaklarında  PFC devresi görüyorum.

[Sozuak]

Faz açısı 0 a yaklaştıkça aynı işi yapmak için aygıt daha fazla akım çeker. Evlerde bunun için ölçüm yapabilen bir sayaç olmadığından zararı elektrik şebekesinedir zira aşırı akım çekilmeye başlanır o nedenle sanayii tesislerinde güç kompanzasyonu mecburi ve cezaya tabidir. Oysa her evde 100-200 watt önemsiz görünürken bir mahallede yüzlerce evde fazla akım çekilse yine şebekede arıza riski ve gerilim düşmesi (bakır kayıpları) ortaya çıkıp sorun yaratır o nedenle pfc nin olması ülke ekonomisi için avantajdır. Her ne kadar barajlarda (bir hidroelektrik santralinde görevli sorumlu mühendis arkadaş anlattı)  kompanzasyon yapılsa da boyut ve maliyet çok fazla oluyor zira kompanzasyonda kullanılan kondansatörlerin işletme ömrü sınırlı. Bunu kaynağında yapan  bir pfc sistemi daha avantajlı. Milli ekonomi için bu tip güç kaynaklarını ve pfc li ekipmanları satın almak ilk başta son kullanıcıya ek maliyet getirse de aslında daha kaliteli ürünlerde bu özelikler olduğundan hem ilgili aygıtı nisbeten  uzayan faydalı ömrü hem de işini düzgün yapıyor olması uzun vadede avantajlıdır.