תיקון גורם כוח PFC
גורם ההספק והגורם ההרמוני של תדר הרשת הם אינדיקטורים חשובים לאיכות הספק, במיוחד עבור הציוד האלקטרוני המופעל על ידי הספק זה.
רצוי לספק AC כי גורם כוח של הצרכנים היה קרוב לאחדות, ועבור מכשירים אלקטרוניים חשוב שהעיוותים הרמוניים יהיו נמוכים ככל האפשר. בתנאים כאלה, הרכיבים האלקטרוניים של המכשירים יחיו זמן רב יותר, והעומס יעבוד בצורה נוחה יותר.
למעשה, קיימת בעיה, והיא שמקור הכוח הליניארי הקונבנציונלי אינו מסוגל לספק לציוד האלקטרוני חשמל באיכות מתאימה ואף ביעילות גבוהה. כתוצאה מכך, עלינו לקבל את העובדה שהיעילות של יחידת אספקת החשמל של 80% עם מקדם הספק הנוטה ל-0.7 נחשבת לנורמה.
והסיבה לבעיה זו נעוצה בעובדה שבכניסה ספק כוח מיתוג קונבנציונלי יש גשר דיודה עם קבל מסנן, ובלי קשר אם צרכן הזרם המיושר הוא אפילו עומס ליניארי, לזרם המסופק מהרשת לגשר הדיודה עדיין יהיו פרצים, שיאים מבודדים בולטים, שביניהם יש פערים עם אפס הצריכה הנוכחית מהרשת.
זה קורה מכיוון שקבל המסנן נטען ונפרק בצורה לא אחידה, וכתוצאה מכך הפחתת גורם ההספק - למעשה, הספק מהרשת נצרך בפולסים קצרים - פולס זרם אחד לכל מחצית מתקופת גלי הסינוס של הרשת.
במעגל המוזן מקבל מסנן כזה, תופעה זו יוצרת עיוות הרמוני גבוה. וגורם ההספק של עומס המוזן על ידי מיישר פשוט כזה עם קבל, ככלל, לא יעלה על 0.3.
יש דרך פשוטה "פאסיבית" להחליק מעט את פסגות הזרם החדות, להגדיל מעט את גורם ההספק ולהקטין מעט בדרך זו אקורדיונים... השיטה מורכבת מהוספת משרן בין גשר הדיודה לקבל המסנן. זה יעגל מעט את הפסגות לצורה סינוסואידאלית.
אולם במקרה זה, גורם ההספק עדיין יהיה רחוק מאחדות (בערך 0.7), שכן צורת הזרם הנצרך שוב אינה סינוסואידלית כלל. וכאשר תוכניות רבות מסוג זה של משתמשים בעלי יכולות שונות מחוברות לרשת, זה הופך לבעיה רצינית עבור הגורם המייצר חשמל.
הדרך הטובה ביותר לשפר את גורם ההספק ולהפחית את ההרמוניות של תדר הקו היא להשתמש בסכימות פשוטות יחסית של תיקון גורם הספק אקטיבי (PFC) המבוססות על ממירי להגברת פעימה במיתוג ספקי כוח.כאן, לא רק משרן נוסף למעגל מיישר הקלט, אלא גם טרנזיסטור אפקט שדה עם דרייבר ובקר, כמו גם דיודה.
במהלך תיקון גורם הספק אקטיבי (PFC פעיל), ה-FET עובר במהירות בין שני המצבים.
המצב הראשון - כאשר המתג סגור, המשנק מקבל כוח מהמיישר, אוגר אנרגיה בשדה המגנטי, בעוד שהדיודה מוטה לאחור, והעומס מופעל רק על ידי קבל המסנן.
המצב השני הוא כאשר הטרנזיסטור פתוח, במהלך חלק זה של המחזור הדיודה עוברת למצב מוליך, והמשנק כעת מעביר אנרגיה לעומס ומטעין את הקבל.מיתוג כזה מתרחש בתדירות של כמה עשרות קילו-הרץ עבור כל חצי גל של גל הסינוס הראשי.
מעגל הבקרה המפתח מתאים את משך מרווחי הזמן - כמה זמן המחנק מחובר לרשת וכמה זמן הוא מפעיל את הקבל כך שהמתח על פני הקבל נשמר ברמה קבועה, כמו זרם המשנק הממוצע. מעגל זה מגדיל את גורם ההספק של האספקה ל-0.98.
יש צורך בניהול מיתוג מוכשר כדי שצריכת הזרם תהיה בשלב עם מתח החילופין של הרשת. לצורך כך, הבקר מייצר אות PWM לשליטה בשער של ה-FET, כך שבשיא גל הסינוס, המשנק מקבל אנרגיה לזמן קצר יותר מאשר במתח קרוב לאפס (ארוך יותר).
לבקר PFC יש לולאת משוב מתח מוצא (אשר מושווה להתייחסות ומתוחזקת קבועה באמצעות PWM), כמו גם חיישן מתח כניסה וזרם משרן לניטור מדויק של זרם המשרן הממוצע בזמן אמת כדי להבטיח שלעומס יש את מקדם ההספק המרבי.