INFORMAZIONI TECNICHE

PFC
Rifasamento e PFC


Rifasamento e PFC

Quanto detto fino ad ora a riguardo della correzione del fattore di potenza ha valore generale, tanto per un motore di un ascensore quanto per un elettrodomestico, quanto per un personal computer.
 
Va però fatta una importante precisazione : un dispositivo elettronico, ovvero che contiene nella sua sezione di alimentazione un sistema di controllo elettronico di potenza, presenta un carico non lineare per la rete, ovvero non assorbe una corrente non-sinusoidale anche se la tensione è sinusoidale.

Questo fatto, che a prima vista può parere strano, non lo è per nulla già per dispositivi assolutamente non elettronici, ad esempio vari tipi di macchine e motori elettrici in cui le correnti da cui dipendono i campi magnetici sono fortemente deformate. 
L' argomento richiederebbe una trattazione matematica a livello elevato e che va al di fuori dei limiti di queste pagine; diciamo solo che la deformazione della sinusoide può essere considerata come la somma, alla forma d' onda sinusoidale fondamentale, di un certo numero di armoniche, ovvero di altre sinusoidi a frequenza multipla della fondamentale. In particolare, nelle macchine elettriche sono presenti la terza e la quinta armonica, ovvero, data la frequenza di rete a 50Hz, si sovrappongono armoniche a 150 e 250Hz.

Nei circuiti controllati elettronicamente, come alimentatori SMPS, variatori di potenza, parzializzatori, raddrizzatori, controlli di fase, ecc., la funzione on-off dei semiconduttori da origine a correnti fortemente diverse dall' andamento sinusoidale, caratterizzate da picchi o fronti ripidi, trapezoidali o a scaletta.
E' noto che, ad esempio, la forma d' onda dei gruppi di continuità più economici è una "forma d'onda corretta", ovvero una forma d' onda a gradini che viene "corretta" con circuiti LC per approssimarla alla sinusoide.
In queste condizioni, il numero di armoniche presenti sale in maniera considerevole e può raggiungere valori molto elevati, tanto da creare disturbo ad altri apparecchi vicini o alle radio comunicazioni. I radioamatori ben sanno come sia difficile far convivere un PC con i ricevitori della stazione radio.
Se questo "inquinamento" elettromagnetico è una delle conseguenze più evidenti delle apparecchiature elettroniche di potenza, ne esiste un' altra non meno importante : tutte queste armoniche, per essere generate, assorbono una parte della potenza, che va quindi persa. 

In particolare,  un alimentatore switching del tipo in uso nei PC è un buon esempio di carico non lineare. Da un punto di vista evolutivo, come riscontrabile nelle pagine dedicate agli alimentatori, i prodotti per PC si sono sempre scontrati con una logica di basso costo che differenziava già dall' inizio il "personal" dal prodotto "mainframe" o comunque professionale. Per una soluzione a basso costo, la sezione di raddrizzamento della rete è costituita semplicemente da un ponte di diodi che carica  uno o più condensatori direttamente dalla rete; durante il funzionamento, il ponte conduce solamente quando la tensione di rete è superiore a quella dei condensatosi e questo fa si che la corrente assorbita sia caratterizzata da picchi che superano di molte volte il valore medio, il che rende il suo fattore di forma molto distorto rispetto ad un puro andamento sinusoidale. 

In presenza di forme d' onda non sinusoidali, le formule di calcolo viste prima non sono più corrette, ovvero il calcolo dei valori medi ed efficaci richiede differenti procedure; come conseguenza, trattare i casi di grandezze non sinusoidali come se lo fossero può portare a errori sensibili ed a conclusioni scorrette.

Tra l' altro, impiegare una strumentazione non specializzata, come un tipico tester da banco, per effettuare misure su correnti non sinusoidali può portare ad errori di lettura anche sensibili, sopratutto dove si intendono calcolare potenze e fattori di potenza.  Se per una corretta misurazione della corrente alternata occorre uno strumento a vero valore efficace (true RMS), per misurare correttamente potenze attive, relative ed apparenti occorre uno strumento specializzato, che sia in grado di tenere nel giusto conto le eventuali deformazioni di corrente o tensione.

In sostanza, quello che si vuole dire è che , per quanto riguarda apparecchiature elettroniche,

tra rifasamento e PFC ci può essere una differenza sensibile.



Copyright © elma srl. Tutti i diritti riservati.
Aggiornato il 19/06/06 .