Las fuentes de alimentación de las computadoras a menudo tienen características de "corrección del factor de potencia" que aumentan el factor de potencia en uso a niveles cercanos a las cargas resistivas (1). Tengo curiosidad por saber qué, en ausencia de corrección del factor de potencia, serían las cargas de la fuente de alimentación. (Las fuentes de alimentación de modo de conmutación usan inductores y condensadores; sin embargo, no estoy seguro de cómo se ve su carga en el lado de CA)
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Respuestas:
No es tanto un caso de liderazgo o retraso. En una fuente de alimentación sin PFC, el circuito consiste en un puente rectificador, seguido de un gran condensador a granel. La tapa se carga y cae entre los ciclos de la línea de CA. Durante una porción potencialmente grande del ciclo de línea de CA, el puente no se conduce porque el voltaje de la tapa todavía está por encima del voltaje de línea de CA rectificado. Justo cerca del pico de la línea, el voltaje de la línea excede el voltaje de la tapa, y toda la corriente fluye hacia la tapa durante ese pequeño ángulo de conducción.
Por lo tanto, no se ve estrictamente inductivo o capacitivo, pero genera grandes armónicos de línea. Eso es realmente lo que regulan los estándares de "corrección del factor de potencia". No es realmente el factor de potencia, sino los armónicos. Las enormes corrientes máximas en comparación con el consumo de corriente promedio es el problema para las empresas de servicios públicos.
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La imagen de arriba muestra una fuente de alimentación de modo de interruptor sin PFC simple. Este probablemente no se usaría como una fuente de alimentación de computadora, ya que es de baja potencia, pero es suficiente para ilustrar el punto.
La red eléctrica se rectifica para cargar un condensador, y luego este riel de CC de alto voltaje se utiliza para alimentar el convertidor, que en este caso es un simple convertidor de retorno, pero hay varios otros diseños.
El condensador se elige para que sea lo suficientemente grande como para que tenga poca ondulación: como resultado, el rectificador solo puede conducir cerca del pico de la red eléctrica.
El resultado de esto no es que la corriente conduzca o atrase el voltaje, sino que la corriente no sea sinusoidal con picos de corriente cerca de los picos de voltaje. Esto introduce una distorsión armónica significativa.
Para agregar PFC en la mayoría de las fuentes de alimentación, se agrega una segunda etapa antes de este condensador que da forma a la corriente para seguir la forma de la tensión de red. Esto suele ser un convertidor de impulso como se muestra a continuación.
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