Tipik bilgisayar güç kaynağı birimleri öncülük ediyor mu veya güç azalıyor mu?

Bilgisayar güç kaynakları genellikle kullanılan güç faktörünü dirençli yüklere yakın seviyelere yükselten "güç faktörü düzeltme" özelliklerine sahiptir (1). Güç faktörü düzeltmesinin yokluğunda güç kaynağı yüklerinin ne olacağını merak ediyorum. (Anahtarlamalı güç kaynakları hem indüktörleri hem de kapasitörleri kullanır; Yüklerinin AC tarafında nasıl göründüğünden emin değilim)

power-supply switch-mode-power-supply power-factor-correction

— Billy ONeal
kaynak

PFC olmasaydı, tamamen farklı bir güç kaynağı olurdu, yani PFC, başka bir tasarımın geliştirmesi değil, kaynağın ayrılmaz bir parçasıdır.

— Ignacio Vazquez-Abrams

@ IgnacioVazquez-Abrams: Sonunda sadece büyük bir kapasitör veya indüktör değil mi?

— Billy ONeal

Hayır. Güç kaynakları, AC voltaj dalga formunu izleyen ve AC akımını sinüzoidal ve voltaj ile faz halinde olmaya zorlayarak yükün yardımcı programa dirençli olmasını sağlayan bir DC-DC dönüştürücü olan aktif PFC kullanır.

— Adam Lawrence

Bence bu soruya verilecek iyi bir cevap, yer değiştirme güç faktörü ile bozulma güç faktörü arasındaki farkı ele almalıdır .

— Li-aung Yip

Yanıtlar:

Bu bir liderlik veya gecikme vakası değildir. PFC olmayan bir güç kaynağında devre, bir köprü doğrultucu ve ardından büyük bir toplu kapasitörden oluşur. Kapak AC hattı çevrimleri arasında şarj olur ve düşer. AC hattı döngüsünün potansiyel olarak büyük bir kısmı sırasında köprü çalışmaz çünkü kapak voltajı hala düzeltilmiş AC hattı voltajının üzerindedir. Hattın zirvesinin hemen yanında hat voltajı kapak voltajını aşıyor ve tüm akım bu küçük iletim açısı sırasında kapağa akıyor.

Bu yüzden kesinlikle endüktif veya kapasitif görünmüyor, ancak büyük çizgi harmonikleri üretiyor. Gerçekten "güç faktörü düzeltmesi" standartları bu şekilde düzenlenir. Gerçekten güç faktörü değil, harmonikler. Ortalama akım çekişine kıyasla büyük tepe akımları, kamu hizmetleri için bir sorundur.

— Yuhanna D
kaynak

Daha ayrıntılı bir açıklama için wikipedia'ya gitmenizi öneririm , formülleri ve güzel bir grafiği var. Ayrıca, "Bu gerçekten güç faktörü değildir" biraz yanlıştır: genellikle, güç faktörü, yer değiştirme güç faktörü ve bozulma güç faktörü birleşimi olarak tanımlanır.

— FrancoVS

Maalesef bu cevap PFC'siz bir PC PSU'yu hiç tanımlamıyor. Doğrusal bir PSU tanımlar. Bir SMPS'de (tüm PC PSU'larında kullanılır), toplu kapasitansın şarj edilmesi ve boşaltılması, AC hattı frekansında değil, PSU'nun anahtarlama frekansında gerçekleşir.

— Jamie Hanrahan

@JamieHanrahan Toplu kapağın şarj edilmesi anahtarlama frekansında nasıl gerçekleşebilir? Şarj işlemi yalnızca AC hattı yığın kapak voltajının üzerinde olduğunda gerçekleşebilir. Benzer şekilde, deşarj, AC hattı yığın kapak voltajının altında olduğunda gerçekleşir.

— John D

@JohnD Düşündüğünüz yerde toplu kapak yok! PC tipi bir SMPS, tam dalga doğrultucu ve ardından filtrelenmemiş DC'yi 30 kHz veya kare dalgaya dönüştüren bir kıyıcıya sahiptir. Bu bir aşağı inen transformatöre girdi, sonuç FW düzeltildi, SONRA filtre kapağı geliyor. Hat frekansı bölümünde hiçbir toplu sınır yoktur. (Evet, 110/220 anahtarlı eski PFC olmayan PSU'lar bir kapak kullandılar, ancak bu FW doğrultucudan önce voltaj katlayıcıydı . 220 pozisyonunda atlandı.) HPS, bir SMPS'nin tüm noktasının bir parçası 50 veya 60 Hz'de ihtiyaç duyulacak daha büyük kapaktan kaçınmaktır.

— Jamie Hanrahan

@JamieHanrahan Q veya A'da PC PSU yaşı belirtilmedi. Açtığım her ATX beslemesinde köprü doğrultucu -> toplu kapaklar -> anahtarlamanın anahtarlama parçası vardı. Bunlardan bazıları otomatik voltaj değiştirme, bazıları manuel ve bazıları tipik modern 90-260VAC spesifikasyonlarına sahipti. Bu sonuncusu elbette aşırı spesifik giriş kapaklarına ihtiyaç duyar. Şans eseri bir fan değiştirmek için bile bir PFC ATX kaynağı açtığımı sanmıyorum (yani en son modelleri açmadım).

— Chris H

Resim açıklamasını buraya girin

Yukarıdaki resimde basit bir PFC olmayan anahtar modu güç kaynağı gösterilmektedir. Bu muhtemelen düşük güç olduğu için bir bilgisayar PSU'su olarak kullanılmayacaktır, ancak noktayı açıklamak yeterlidir.

Şebeke bir kapasitörü şarj etmek için düzeltilir ve daha sonra bu yüksek voltajlı DC rayı, bu durumda basit bir geri dönüş dönüştürücüsü olan dönüştürücüye güç vermek için kullanılır, ancak başka birkaç tasarım vardır.

Kondansatör, üzerinde çok az dalgalanma olacak kadar büyük olacak şekilde seçilir: sonuç olarak doğrultucu sadece şebekenin zirvesine yaklaşabilir.

Bunun sonucu, akımın gerilime yol açması veya gecikmesi değil, akımın sinüzoidal olmadığı ve voltajın tepe noktalarına yakın akım zirveleri olmasıdır. Bu, önemli harmonik bozulmalara neden olur.

Çoğu güç kaynağına PFC eklemek için, bu kapasitörden önce akımı şebeke voltajının şeklini takip edecek şekilde şekillendiren ikinci bir aşama eklenir. Bu genellikle aşağıda gösterildiği gibi bir takviye dönüştürücüsüdür .

Resim açıklamasını buraya girin

— Warren Hill
kaynak