As fontes de alimentação de computadores geralmente possuem recursos de "correção do fator de potência" que aumentam o fator de potência em uso para níveis próximos às cargas resistivas (1). Estou curioso para saber o que, na ausência de correção do fator de potência, seriam as cargas da fonte de alimentação. (As fontes de alimentação no modo de comutação usam indutores e capacitores; não tenho certeza de como é a carga deles no lado AC)
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Respostas:
Não é tanto um caso de liderança ou atraso. Em uma fonte de alimentação que não seja do PFC, o circuito consiste em um retificador em ponte, seguido por um capacitor em massa grande. A tampa é carregada e caída entre os ciclos da linha CA. Durante uma parte potencialmente grande do ciclo da linha CA, a ponte não conduz porque a tensão da tampa ainda está acima da tensão da linha CA retificada. Bem perto do pico da linha, a tensão da linha excede a tensão da tampa e toda a corrente flui para a tampa durante esse pequeno ângulo de condução.
Portanto, não parece estritamente indutivo ou capacitivo, mas gera harmônicos de grandes linhas. É exatamente isso que os padrões de "correção do fator de potência" regulam. Não é realmente o fator de potência, mas os harmônicos. As enormes correntes de pico em comparação com o consumo médio atual são o problema das concessionárias.
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A imagem acima mostra uma fonte de alimentação simples que não seja PFC. Este provavelmente não seria usado como PSU de computador, pois é de baixa potência, mas é suficiente para ilustrar o ponto.
A rede elétrica é retificada para carregar um capacitor e, em seguida, esse trilho CC de alta tensão é usado para alimentar o conversor, que neste caso é um simples conversor flyback, mas existem vários outros projetos.
O capacitor é escolhido para ser suficientemente grande para haver pouca ondulação nele: como resultado, o retificador pode apenas conduzir próximo ao pico da rede elétrica.
O resultado disso não é que a corrente conduza ou diminua a tensão, mas que a corrente não seja sinusoidal, com picos de corrente próximos aos picos de tensão. Isso introduz distorção harmônica significativa.
Para adicionar PFC na maioria das fontes de alimentação, um segundo estágio é adicionado antes desse capacitor, que modela a corrente para seguir o formato da tensão da rede elétrica. Normalmente, este é um conversor de impulso, como mostrado abaixo.
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