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PFC

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PFC steht für Power Factor Correction und bedeutet Leistungsfaktor-Korrektur. Die Leistungsfaktor Korrektur wird eingesetzt, um die Nachteile von Schaltnetzteilen auszugleichen.


PC-Netzteil-mitaktivPFC.jpg

Funktionsweise

Die auftretenden Nachteile entstehen durch die unsymmetrische und nicht sinusförmige Stromentnahme der Schaltnetzteile. Der nicht sinusförmige Strom ist mit einem hohen Oberwellenanteil behaftet und sorgt so für mehr Verlustleistung. Eine Folge dieses Nachteils könnte auch sein, dass die Netzteile anderer Geräte mit einem Brummen reagieren und dieses dann hörbar anzeigen. Solche Störungen können auch bei den Stromversorgern für ein ernsthaftes Problem sorgen, da sie angehalten sind, jedem Nutzer eine gleich bleibende Versorgungsqualität zur Verfügung zu stellen. Um diese Netzstörungen zu reduzieren bzw. zu vermeiden, können Netzteile mit der so genannten Power-Factor-Correction-Schaltung (PFC) ausgestattet werden. Die PFC soll dafür sorgen, dass das Netzteil einen nahezu spannungslinearen Strom aus dem Stromnetz zieht und sich somit fast wie ein ohmscher Verbraucher verhält. Die Leistungsfaktor-Korrektur behebt somit die nichtlineare Stromaufnahme der angeschlossenen Verbraucher, wie z.B. bei PC-Netzteilen. Man unterscheidet folgende PFCs:


Aktive PFC

Die aktive PFC ist durch ihren Aufbau in der Herstellung aufwendiger. Der Aufwand wird aber durch eine sehr gute Leistungsfaktorkorrektur (0,99) wieder wettgemacht. Die bei der aktiven PFC verwendeten Bauteile (IC- oder Thyristor-Schaltungen) werden eingesetzt, um die Stromentnahme so zu regeln, als wäre eine vergleichbare ohmsche Last angeschlossen. Durch Nutzung der aktiven PFC haben die Netzteile den Vorteil einer variablen Eingangsspannung, die je nach Gerät zwischen 85 und 265 VAC liegen kann. Somit bietet die aktive PFC einen höheren Wirkungsgrad und weist eine geringere Baugröße auf. Allerdings spiegeln sich diese Vorteile im höheren Netzteilpreis wieder.


Vorteil aktive PFC

  • Hohe Wirkleistung von bis zu 99%
  • Hoher Wirkungsgrad > 80%
  • Stabile Stromabgabe
  • Geringerer Eigenverbrauch (Strom)
  • Geringere Wärmeentwicklung
  • Geringeres Gesamtgewicht


Nachteil aktive PFC

  • Höhere Herstellungskosten
  • Höhere Störanfälligkeit
  • Arbeitet nicht mit jeder USV


Passive PFC

Die passive PFC wird mit besonders hoher Induktivität aufgebaut und ist dadurch einfacher herzustellen. Sie erzielt dabei aber nur mäßige Ergebnisse. Eingesetzt wird die passive PFC in der Regel bei kleineren Leistungen, da die genutzten Drosseln oft sehr groß und schwer sind.


Vorteil passive PFC

  • Wirkleistung von bis zu 80%
  • Geringe Herstellungskosten
  • Geringe bis keine EMV Störeinflüsse


Nachteile passive PFC

  • Höherer Aufwand zur Kühlung
  • Höherer Eigenverbrauch(Strom)
  • Höheres Gesamtgewicht


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