Pfc в блоке питания что это такое

Обновлено: 29.06.2024

Как работает блок питания? Почему важно выбрать достаточно мощную и эффективную модель? Мы расскажем вам об эффективности и подскажем, как получить лучшее предложение, прежде чем перейти к объяснению того, почему на рынке блоков питания лучше меньше, а лучше.

Коэффициентов мощности, кажущейся мощности и эффективной мощности

Страница 1: Предоставлено вам Бабушкиным радио.
Страница 2: Принцип работы импульсного источника питания
Страница 3: Эффективность, эффективность, эффективность!
Страница 4: Коэффициенты мощности, кажущаяся мощность и эффективная мощность
Страница 5. Как определить эффективный блок питания?
Страница 6: Не обожгитесь: безопасность превыше скупости
Страница 7. Надежность превыше всего: крышки и вентилятор
Страница 8: Как определить требования к электропитанию
Страница 9: Электростеклоподъемник важен
Страница 10: пример 1: офисный ПК
Страница 11: Пример 2: игровой ПК среднего уровня
Страница 12. Пример 3. Система для энтузиастов.
Страница 13. Если вам не нравятся наши советы, купите огнетушитель.

Коэффициентов мощности, кажущейся мощности и эффективной мощности

PFC (коррекция коэффициента мощности): делает то, о чем говорит

Не волнуйтесь, для этой части вам не понадобится школьный учебник физики. Мы просто хотим указать на еще одну характеристику, по которой можно отличить качественный блок питания от плохого. Как только вы узнаете основы, у вас будет гораздо меньше шансов принять неправильное решение о покупке. Итак, приступим.

Ток в режиме ожидания и мощность в режиме ожидания

Одной проблемой, которая играет особенно большую роль в случае импульсных источников питания, является так называемый ток холостого хода, возникающий из-за индуктивности. Обратите внимание, что ток бездействия никак не связан с состоянием бездействия вашего компьютера. Этот ток холостого хода только переносит энергию между генератором и нагрузкой, но в конечном итоге никак не приносит пользу нагрузке. Опять же, загрузка в этом контексте не имеет ничего общего с ПК, работающим на полную мощность, а относится к компоненту, потребляющему энергию. Думайте об этом как о силовом шаттле, который выполняет только роль транспортера. Этот ток холостого хода должен быть уменьшен как можно больше и как можно раньше, поскольку он вызывает потерю мощности в сочетании с омическими резисторами, проявляющуюся в виде нагрева. Это энергопотребление в режиме ожидания является расточительством, и его следует поддерживать на как можно более низком уровне с помощью соответствующих схем.

Эффективная мощность и кажущаяся мощность

В отличие от энергопотребления в режиме ожидания, эффективная мощность измеряет фактически используемую мощность, а кажущаяся мощность представляет собой сумму эффективной мощности и совокупной мощности в режиме ожидания.

Коэффициент мощности

Этот коэффициент является результатом отношения эффективной мощности к кажущейся мощности и находится где-то между 0 (наихудший) и 1 (идеальный). Таким образом, чем выше коэффициент мощности, тем меньше энергии возвращается в сеть впустую. Хотя бытовым потребителям не нужно платить за полную мощность, для минимизации кажущейся потребляемой мощности в стандарте ЕС EN61000-3-2 указано, что все импульсные источники питания с выходной мощностью более 75 Вт должны включать пассивный преобразователь коэффициента мощности. Кроме того, для сертификации 80 PLUS требуется коэффициент мощности 0,9 или выше. Несколько лет назад многие производители блоков питания использовали в своих продуктах пассивный PFC. PPFC использует фильтр, который пропускает ток только на частоте сети 50 или 60 Гц, поэтому гармонический ток снижается, а нелинейная нагрузка преобразуется в линейную. Тогда с помощью конденсаторов или катушек индуктивности коэффициент мощности можно приблизить к единице. Недостатком PPFC является то, что он обеспечивает меньший коэффициент мощности, чем APFC, и требует удвоителя напряжения для совместимости блока питания с напряжением 115/230 В. Напротив, PPFC имеет более высокую эффективность, чем APFC, о чем, вероятно, большинство из вас не знало. Но это не означает, что блоки питания с PPFC более эффективны, чем блоки APFC, поскольку блоки PPFC часто основаны на более старых конструкциях, которые не могут конкурировать с производительностью современных блоков питания APFC.

Практическое применение

Как следует из названия, активная коррекция коэффициента мощности (APFC) использует схему, которая активно корректирует коэффициент мощности. Как мы только что объяснили, коэффициент мощности является важным параметром в мире блоков питания, поскольку он описывает соотношение между эффективной мощностью и полной мощностью: Плюсы: • Почти идеальный коэффициент мощности, близкий к единице • Очень стабильный выходной ток даже при входном напряжении вариации• Требования к более мелким деталям (трансформатор) Минусы:• Более высокая начальная стоимость• Более подвержены неисправностям• Потери энергии происходят на повышающем диоде APFC (и полевых транзисторах)

План North American Electric Reliability Corporation по защите критически важной инфраструктуры (NERC CIP) представляет собой набор стандартов.

Структура управления рисками ISO 31000 – это международный стандарт, который предоставляет компаниям рекомендации и принципы для .

Чистый риск относится к рискам, которые находятся вне контроля человека и приводят к убыткам или их отсутствию без возможности получения финансовой выгоды.

Экранированная подсеть или брандмауэр с тройным подключением относится к сетевой архитектуре, в которой один брандмауэр используется с тремя сетями .

Метаморфное и полиморфное вредоносное ПО – это два типа вредоносных программ (вредоносных программ), код которых может изменяться по мере их распространения.

В контексте вычислений Windows и Microsoft Active Directory (AD) идентификатор безопасности (SID) — это уникальное значение, которое равно .

Медицинская транскрипция (МТ) – это ручная обработка голосовых сообщений, продиктованных врачами и другими медицинскими работниками.

Электронное отделение интенсивной терапии (eICU) — это форма или модель телемедицины, в которой используются самые современные технологии.

Защищенная медицинская информация (PHI), также называемая личной медицинской информацией, представляет собой демографическую информацию, медицинскую .

Снижение рисков – это стратегия подготовки к угрозам, с которыми сталкивается бизнес, и уменьшения их последствий.

Отказоустойчивая технология — это способность компьютерной системы, электронной системы или сети обеспечивать бесперебойное обслуживание.

Синхронная репликация — это процесс копирования данных по сети хранения, локальной или глобальной сети, поэтому .

Интерфейс управления облачными данными (CDMI) – это международный стандарт, определяющий функциональный интерфейс, используемый приложениями.

Износ флэш-памяти NAND — это пробой оксидного слоя внутри транзисторов с плавающим затвором флэш-памяти NAND.

Выносливость при записи — это количество циклов программирования/стирания (P/E), которое может быть применено к блоку флэш-памяти перед сохранением .

Импульсные блоки питания без коррекции коэффициента мощности (PFC) обычно потребляют входной переменный ток короткими всплесками или пиками по отношению к сетевому напряжению, как показано на рис. 1. Коэффициент мощности источника питания технически представляет собой отношение реальная потребляемая мощность равна полной мощности (среднеквадратичное значение вольт x среднеквадратичное значение ампер) и представляет собой десятичную дробь в диапазоне от 0 до 1,0. Если его не исправить, коэффициент мощности (PF) импульсных источников питания обычно будет составлять около 0,65 или меньше.

Рис. 1. Вход импульсных источников питания без PFC. Форма волны напряжения представляет собой синусоиду, а форма волны тока представляет собой импульс или пик. ПФ

Коэффициент мощности можно улучшить, используя схемы коррекции коэффициента мощности. Эти схемы «сглаживают» пульсирующий переменный ток, улучшая коэффициент мощности и снижая вероятность преждевременного срабатывания автоматического выключателя. Существует два основных типа PFC: пассивный и активный. Пассивные схемы PFC менее дороги и обычно могут скорректировать коэффициент мощности примерно до 0,85. Схемы с активной коррекцией коэффициента мощности являются наиболее популярными, они встроены в импульсный источник питания и могут увеличить коэффициент мощности до 0,98 и выше. Чем ближе коэффициент мощности к 1,0, тем лучше производительность источника питания. В идеале мы хотим, чтобы входные сигналы напряжения и тока были синусоидальными и совпадали по фазе друг с другом, как показано на рис. 2.

PFC требуется в соответствии с международными нормами
Важной причиной использования PFC в вашем источнике питания является соблюдение международных норм, особенно если вы собираетесь продавать свое оборудование в Европе. С 2001 года в Европейском союзе (ЕС) установлены пределы гармонических токов, которые могут возникать в сети (линии переменного тока) импульсных источников питания. На сегодняшний день самым важным регламентом является «Европейский стандарт» EN61000-3-2. Это правило применяется к источникам питания с входной мощностью 75 Вт или выше, которые потребляют от сети до 16 ампер. Он устанавливает жесткие ограничения на токи гармоник до 39-й при измерении на входе импульсных источников питания.

Например, первая гармоника — это основная входная частота, обычно 50 Гц для стран ЕС. Третья гармоника составляет 150 Гц, а 39-я гармоника — 1950 Гц. Эти нежелательные гармонические токи напрямую связаны с коэффициентом мощности импульсных источников питания. Таким образом, блоки питания, соответствующие стандарту EN61000-3-2, изначально имеют высокий коэффициент мощности, который обычно составляет 0,97 или выше.

PFC увеличивает выходную мощность источника питания.
Коэффициент мощности, как и рейтинг эффективности источника, определяет количество полезной мощности, которую импульсный источник питания может потреблять от сети переменного тока и затем отдавать на выходную нагрузку. В частности, формула, которая определяет это:

Например, если источник питания работает от сети 120 В переменного тока, которая защищена автоматическим выключателем на 15 А, в соответствии с рекомендациями UL не следует потреблять более 12 А. Итак, используя приведенную выше формулу, мы можем сравнить два примера блоков питания с разными коэффициентами мощности следующим образом:

Как видно выше, блок питания в примере B (с коррекцией коэффициента мощности) может отдавать на выходную нагрузку мощность 404 Вт, или на 51 % больше, чем источник без коррекции коэффициента мощности, что является значительным увеличением.

Зачем мне нужен PFC?
Источник питания с PFC может обеспечить более высокие выходные токи нагрузки, чем без PFC.PFC значительно снижает гармоники переменного тока, оставляя в основном «основную» частоту тока, которая совпадает по фазе с формой волны напряжения (рис. 2). Международные правила предписывают существенное снижение гармонических токов. Подавляющее большинство блоков питания переменного и постоянного тока, производимых Lambda Americas, имеют активную коррекцию коэффициента мощности, соответствуют стандарту EN61000-3-2 и обеспечивают типичные коэффициенты мощности в диапазоне от 0,97 до 0,99.

Что такое коэффициент мощности?
Когда источник питания потребляет ток от стены (сети), он не всегда делает это максимально эффективно. Источники питания, которые не имеют каких-либо PFC или коррекции коэффициента мощности, вероятно, потребляют ток короткими импульсами из-за характера энергии, исходящей от стены. Это создает «гармонические частоты», которые вредны для многих электронных устройств и во многих случаях могут повредить используемые устройства. В большинстве случаев удобство использования мощности, потребляемой данным источником питания, может быть описано его «коэффициентом мощности». Коэффициент мощности источника питания – это отношение реальной мощности (потребляемой мощности) к полной мощности (потенциально полезной мощности).

Зачем мне нужен PFC?
По сути, источник питания с низким коэффициентом мощности, близким к 0, не будет производить много полезной энергии для устройства, которое он питает. Блок питания с высоким коэффициентом мощности, близким к 1, будет производить приличное количество полезной энергии для питаемого устройства. Однако оба этих источника питания могут потреблять от стены одинаковое количество тока; тот, у которого коэффициент мощности дальше от нуля, будет тем, который вы хотели бы использовать для питания сервера или устройства в стоечном корпусе. PFC увеличивает средний коэффициент мощности источника питания за счет снижения частот гармоник, упомянутых ранее. Источник питания также может иметь коэффициент мощности -1 в тех случаях, когда электричество возвращается к источнику. Например, когда мощность, вырабатываемая солнечными панелями, не полностью используется питаемыми от них устройствами, излишки возвращаются в источник питания.

В чем разница между активным и пассивным PFC?
Когда дело доходит до активной PFC и пассивной PFC, между ними не так много различий, кроме способа выполнения PFC. Оба типа PFC направлены на решение одной и той же проблемы. Пассивная PFC — это просто более простая система. Для пассивной коррекции коэффициента мощности существуют заданные параметры, которые предполагают, где будут возникать проблемные частоты. Хотя эти установленные параметры не всегда точны на 100% и неизбежно будут происходить колебания, пассивная коррекция коэффициента мощности все же может выполнять свою работу. Однако с активной коррекцией коэффициента мощности у вас есть схема, способная обнаруживать нежелательные колебания и всплески тока по мере их возникновения и корректировать их адаптивным образом. Это обеспечивает гораздо более чистый ток в целом, что гораздо более целесообразно для чувствительных схем.

Должен ли я покупать блоки питания только с Active PFC?
Вы не должны обязательно исключать пассивную коррекцию коэффициента мощности в качестве решения. Отдельные пользователи обычно не испытывают серьезных различий между ними, потому что в меньшем масштабе эти различия более незначительны. Однако если вы используете крупное промышленное оборудование, для которого требуются тысячи и тысячи ватт от резервных источников питания, вы заметите более существенные различия между активной и пассивной коррекцией коэффициента мощности, и это следует учитывать.

Поэтому, если вы ищете блок питания для настольного ПК, вы можете полностью отказаться от соображений активной и пассивной коррекции коэффициента мощности. Однако, если вы ищете более промышленное решение с резервным источником питания, вам следует выбрать активный PFC.

Читайте также: