PFC چست ؟

[Mahyar Curious 2904]

درود دوستان ،

 

منابع تغذیه سویچینگ برای کار کردن در ورودی نیاز به برق DC دارند ، همونطور که میدونید برق در شبکه های توزیع و داخل شهر به صورت AC هستش ، پس اولین کاری که باید یه منبع تغذیه انجام بده تبدیل این ولتاژ AC به DC هستش . به صورت متداول برای یکسو سازی ولتاژ AC از مدار زیر استفاده میشه :

 

 

ولتاژ AC بعد از عبور از دیود ها و یکسو شدن در خازن Co ذخیره میشه و ولتاژ DC به بار (که اینجا منبع تغذیه هستش) تحویل داده میشه .

اما مشکل کار کجاست ؟

اگه به نمودار و قله های قرمز نگاه کنید نگاه کنید میبینید که فقط در برهه ای از زمان جریان کشی داریم . دلیل اون هم این هست که اگه به ولتاژ خازن نسبت به زمان نگاه کنید میبینید همیشه در یک محدوده ثابت هستش و در لحظه ای که ولتاژ یکسوشده سینوسی به قله میرسه و ولتاژش از خازن بیشتر میشه خازن شروع میکنه به شارژ شدن و این یعنی یک شارژ ناگهانی و در کنار اون یک جریان کشی ناگهانی ، این جریان کشیدن ناگهانی سبب ایجاد تخریب در ولتاژ AC برق شهر میشه و شکل سینوسی خشکلش رو خراب میکنه همچنین روی بقیه وسایل مخصوصا روشنایی تاثیر میزاره و اگه کنتور خونتون هم از این جدیدا باشه هزینه این تخریب رو هم پاتون حساب میکنن :smug: .

علاوه بر این شارژ شدن ناگهانی خازن ضربه خیلی شدیدی بهش وارد میکنه و عمرش رو کاهش میده از اینجا بود که PFC یا Power Factor Correction به معنی "اصلاح ضریب توان" برای حل مشکل اقدام کرد .

 

نمودار جریان ولتاژ بدون هیچ PFC در یک تست عملی :

 

 

همونطور که مشاهده میکنید شکل موج جریان (آبی رنگه) هیچ شباهتی به ولتاژ نداره که نشون میده این دو هماهنگ نیستن و جریان کشی فقط در قله ولتاژ صورت میگیره . ضریب توان یا همون PF نزدیک 55 درصد هستش .

 

 

 

Passive PFC ها :

در ابتدایی ترین شکل برای حل این مشکل میتوان یه فیلتر سلف و خازن توی ورودی گذاشت ، اینجوری جلوی جریان کشی یهویی خازن گرفته میشه و جریان کشی در زمان بیشتری صورت میگیره ، و ضربه ناگهانی تا حدود زیادی گرفته میشه یعنی در زمان پخش میشه .

از این سلف ها رو احتمالا توی ورودی پاور ها دیده باشید :

 

نمودار جریان ولتاژ با فیلتر پسیو در یک تست عملی :

 

 

همونطور که در شکل مشاهده میکنید جریان که اون نمودار آبی رنگ هستش نسبت به نمودار قبلی پهن تر شده که نشون میده در زمان بیشتری عملیات جریان کشی صورت میگیره و خیلی ناگهانی نیست ، ضریب توان در اینگونه فیلتر ها تا 75 درصد میرسه .

 

 

 

Active PFC ها :

همونطور که میدونید ولتاژ AC به صورت سینوسی هست و مدام در حال تغییر ولتاژ هستش ، در روش Active PFC ولتاژ در هر لحظه مانیتور میشه و با کمک یک افزاینده ولتاژ به ولتاژ مورد نیاز خازن برای شارژ شدن افزایش پیدا میکنه و این سبب میشه در هر ولتاژی خازن بتونه شارژ بشه و جریان کشی در کل زمان وجود داشته باشه . مثلا وقتی ولتاژ سینسوسی اون پاینهاست و مثلا 20 ولت هست به کمک افزاینده به 220 ولت افزایش پیدا میکنه تا توی این ولتاژ هم خازن بتونه شارژ بشه .

 

 

در شکل بالا سلف L و دیود D ، ماسفت Q و واحد کنترل با هم یک Active PFC که در اصل یک افزاینده ولتاژ هستش رو تشکیل میدن .

نمودار جریان ولتاژ با فیلتر اکتیو در یک تست عملی :

 

 

همونطور که مشاهده میکنید نمودار جریان و ولتاژ کاملا با هم هماهنگ هستن ، ضریب توان در اینگونه از فیلتر ها به بالای 99 درصد میرسه .

 

 

جالبه بدونید Active PFC ها به دلیل سویچینگ بودنشون به سلف و خازن کوچکتری نیاز دارند و نسبت به Passive PFC ها فضای کمتری رو میتونن اشغال کنند .

تصویر زیر بخش Active PFC رو بر روی برد یک منبع تغذیه نشون میده :

 

[BlackSound 193]

مرسی بابت مطلب مفیدتون @};-

[Ata_Se7en 4591]

سلام و خسته نباشید خدمت مهیار جان عزیز بابت اطلاعات مفیدتون .

[Mahyar Curious 2904]

درود مهیار جان

البته الان دیگه اکتیو کهنه شده و کم کم داره Dynamic PFC مطرح میشه.

ببخشید+ در بساط ندارم

 

درود خبات جان ،

فکر میکنم فقط اسمشون تفاوت داره و Dynamic PFC همون Active PFC هستش . شما مطلبی در مورد Dynamic PFC دیدی ؟