Correção do Fator de Potência (PFC) – Uma visão clara

Visão simplificada do tema e da real importância desse assunto, em se tratando de fontes de alimentação para PC’s e outros tantos equipamentos eletrônicos.

Cenário : Membro ativo do Fórum PCs, de larga data, visito seguidamente o Clube do hardware, como leitor. Recentemente escrevi esse artigo para o referido fórum e agora resolvi trazê-lo para cá.

Muito tenho lido sobre o assunto acima em fóruns de discussão na Internet, sempre com o foco Fonte de Alimentação para PC com ou sem PFC. O assunto é muito interessante e é impressionante se constatar a quantidade de opiniões mal fundamentadas e/ou desfocadas da realidade. Por isso resolvi redigir esse tópico não como dono da verdade mas sim na tentativa de elevar um pouco essa discussão. Aceito de bom grado toda e qualquer colaboração que possa ser agregada no intuito de que todos nós possamos vir a conhecer melhor esse assunto.

Propositadamente tentarei desenvolver o tópico em um nível o mais simples possível, sem muitas fórmulas e longe de um jargão mais técnico. Perdoem-me as pessoas que dominam o assunto mas irei, sempre que possível, estabelecer analogias com nosso mundo real para que aquelas pessoas, que como eu são visuais, possam melhor entender.

É sabido que o fator de correção de potência típico de uma carga resistiva, tal como um aquecedor ou um chuveiro, é muito próximo de 1. Isso significa que a corrente estabelecida nesses equipamentos estará em fase com a tensão da rede alternada. Por sua vez a potência dissipada nesses dispositivos é o produto da tensão x corrente. Essa energia é fornecida integralmente pela Companhia de Energia Elétrica.

É sabido também que as cargas, cujo comportamento seja predominantemente indutivo, tem a capacidade de atrasar a corrente elétrica em relação à tensão. Nesse grupo de dispositivos temos de modo predominante os motores elétricos de indução, temos também em enorme quantidade os reatores convencionais (não eletrônicos) das lâmpadas fluorescentes, etc.

A corrente elétrica nesses dispositivos, e conseqüentemente na rede que os abastece, aparece ainda de forma senoidal, aos moldes da tensão, porém com um determinado atraso em relação a essa tensão. Se fossemos tirar um instantâneo do gráfico da tensão e da corrente em função do tempo nesse caso a figura apareceria do modo como é vista abaixo;

Nesse caso a potência útil será dada pela equação Pot. útil = Pot aparente x cos 30º =

Pot. útil = 0,87 x Pot. aparente

O que significa que dos 100 watts de potência que a Empresa de Energia Elétrica está fornecendo, somente 87 está sendo útil, ou seja sendo transformado em trabalho. O consumidor doméstico no Brasil não é punido por esse fator de potência diferente de 1. O consumidor Industrial será estimulado (com valor do KWh mais baixo) se o fator de potência medido em sua indústria estiver acima de um determinado valor (quanto mais próximo de 1 melhor).

Vejam que efetivamente a Empresa de Energia Elétrica, no caso acima, teve que gerar, transportar e entregar o valor de 100. No entanto, por força da defasagem entre tensão e corrente, somente foi possível o aproveitamento de 87 desses 100. Lembre-se que essa é uma análise muito simplista. Quando dizemos que a Empresa de Energia Elétrica providenciou 100 não estamos levando em conta uma série de perdas ao longo do processo de transformação e transporte da energia (na verdade o suprimento de energia é maior ainda).

O consumidor, fosse ele doméstico no caso acima, somente pagaria 87 desses 100, ou seja a potência útil consumida.

Então a primeira pergunta.... Por que, como consumidor doméstico, tenho que corrigir o fator de potência se nenhum benefício essa correção vai me trazer????

A primeira resposta: É facilmente visível no exemplo acima que muito se perde (a Empresa de Energia Elétrica perde) com baixos fatores de potência. Azar é o dela??? Não... azar é o nosso!!!

Em uma economia de mercado séria o valor de uma comoditie (no caso a energia) é determinado muito diretamente pelo custo de sua geração/distribuição. O que quero dizer é que se a Companhia de Energia Elétrica não tivesse que gerar/distribuir tanta energia reativa (essa energia somente circula na rede gerando perdas térmicas, ou perdas ôhmicas, não se transformando em trabalho) certamente o valor do KWh, para todos nós, poderia ser mais baixo do que é hoje.

Para fechar a questão de como corrigir um fator de potência reativo basta dizer que é adicionando, à rede, bancos de capacitores. Esses bancos de capacitores agem como se fossem antídotos ao comportamento indutivo de determinado circuito. Na prática eles providenciam a diminuição do ângulo de atraso da corrente, com relação a tensão, fazendo com que ele tenda a zero. Ora, como coseno(0º) = 1 ==> Toda a potência aparente será igual a potência útil.

Permitam-me a segunda pergunta: E o que isso tudo tem a ver com a fonte para o PC???

A segunda resposta: Nada, absolutamente nada...

Só conceituei essa questão da carga resistiva x carga indutiva e também poderia ter passeado por carga capacitiva, menos comuns no dia-a-dia, (ai o antídoto seria a colocação de indutores).. e os relacionei com o fator de potência por que a grande maioria das pessoas tem algum conhecimento sobre isso, mas a bronca toda da Correção do Fator de Potência em fontes, quer de PC, da televisão ou do VCR é outra..... O final é o mesmo... É importante que nos preocupemos com essa correção pelos motivos já expostos, porém a gênese, a origem do baixo fator de potência em fontes é outro bem distinto e abaixo vamos ver como isso funciona em detalhes....

A maioria absoluta das fontes de alimentação tem em seu interior, logo de cara, com maior ou menor complexidade, alguma coisa do tipo “Retificador + Capacitor” . Essa dupla é a maior responsável pela introdução do baixo fator de potência nas fontes em geral. Nessa altura vocês irão pensar.... Ai tem capacitor então o comportamento deve ser capacitivo e vamos corrigir colocando um indutor e já era...

Dedução completamente errada. O problema ai encontrado se deve muito mais ao comportamento não linear do retificador, associado ao capacitor trabalhando como “depósito de energia”, do que a qualquer outra coisa.

Para que se entenda o que passa em uma fonte, nesse par de componentes retificador + capacitor, é necessário que se entenda como as coisas funcionam ai, e para tal permitam-me expor somente 4 conceitos;

1) O retificador, ou diodo, é um semicondutor que somente deixará passar a corrente num sentido.

2) O retificador , ou diodo somente deixará passar corrente no sentido da flecha de seu símbolo, ou seja do anodo para o catodo. E ele somente deixará passar essa corrente se a tensão apresentada no anodo for maior que aquela do catodo. O diodo comporta-se para a eletricidade assim como uma válvula de sentido único se comporta em um circuito d’água. A água somente irá passar em um dos sentidos e somente passará se o potencial de água na entrada da válvula for maior do que aquele da saída dessa válvula.

3) O capacitor pode ser comparado a uma bateria cuja função é a de armazenar energia provinda da rede de energia e ministrá-la ao circuito sempre que a rede não estiver presente, como se fosse um no-break.

4) O arranjo retificador / capacitor. Para compreender a função genérica do arranjo dessas duas peças em uma fonte devemos saber que, diferentemente do nosso chuveiro, no primeiro exemplo ou do motor no segundo exemplo, os dispositivos eletrônicos tais como PC, TV, VCR, etc. não operam diretamente com a tensão alternada disponível na rede elétrica e sim com corrente contínua. Há que se retificar a tensão alternada da rede elétrica para que ela se torne contínua (somente uma polaridade bem definida), e essa é a função desempenhada pelo conjunto “Retificador/Capacitor”

Agora já estamos prontos para seguir...

Imaginemos que uma tensão alternada senoidal está sendo aplicada pela rede elétrica à entrada de uma caixa preta denominada fonte de alimentação;

A primeira providência que será tomada nessa caixa preta chamada fonte de alimentação será fazer com que o semi-ciclo negativo da tensão de entrada seja rebatido para cima e fique da forma que vemos abaixo. Essa forma de tensão será aplicada ao conjunto “Retificador + Capacitor”;

Vamos dar uma recapitulada... Nossa rede de alimentação de corrente alternada está a esquerda do circuito retificador e nosso elemento a alimentar vai estar colocado a direita do retificador de modo a ser suprido pela tensão presente em nossa “bateria” que é o capacitor.

Nesse ponto me permitam agregar mais uma forma de onda que é aquela vista no capacitor e conseqüentemente em todo o circuito a ser alimentado com a tensão contínua estabelecida pela nossa fonte modelo.

Aquela linha vermelha representa a tensão da fonte, genericamente falando, a qual vai ser fornecida aos circuitos eletrônicos do dispositivo a ser alimentado, quer seja ele um PC, TV, VCR, etc. Claro que aqui estamos fazendo uma simplificação e não estamos colocando os circuitos responsáveis pela estabilização dessa tensão contínua. Mas o que vemos na figura é o suficiente para que possamos fechar com chave de ouro a questão Correção do Fator de Potência.

É fácil entender por que, na figura acima, a tensão do capacitor vem caindo desde seu valor mais alto que é praticamente aquele do pico da tensão de entrada alternada, até um vale... Lembre-se que nosso capacitor tem a função de suprir a energia para o circuito eletrônico a ser alimentado e por isso que a medida que ele vai suprindo energia ao circuito, se descarrega e sua tensão vai caindo. Essa tensão no capacitor cai até um determinado ponto no qual a tensão da rede passa a ser maior que a tensão desse capacitor. Nessa condição (tensão da rede que está no anodo do diodo é maior do que a tensão no capacitor que está no lado do catodo desse diodo) nosso diodo adquire condições de conduzir e faz com que a corrente que vem da rede primária carregue de novo nossa bateria (o capacitor). Carregada até seu limite mais alto a tensão da rede começa a cair e, nessa hora o diodo perde a condição de condução, pois a tensão em seu anodo fica menor que a tensão em seu catodo. Ai a rede passa a não mais suprir de energia o circuito que é alimentado pela energia armazenada no capacitor, até o próximo ciclo...

Complicado.. É fácil de perceber que a rede opera transferindo a corrente para o circuito e para o capacitor em parte de todo o tempo disponível (no caso acima, somente para simplificar vamos dizer 10% do tempo). No restante do tempo quem provê energia ao circuito é o capacitor, previamente carregado pela rede primária, através de nossa válvula unidirecional que é o diodo.

Estamos quase chegando lá... Também é fácil perceber que nosso circuito eletrônico (TV,VCR,PC) necessita um suprimento contínuo de energia, sem interrupção. Essa energia tem necessariamente que ser tomada da rede alternada primária e é tomada durante um tempo que é um décimo somente do tempo disponível. Essa energia é retirada da rede primária através de uma corrente que será cerca de 10 vezes maior do que a corrente média que nosso equipamento, em regime contínuo, estará efetivamente drenando.

É ai que reside todo o problema do fator de potência das fontes de energia para PC,TV,VCR,etc. Esse fator de potência se confunde com o fator de forma da corrente drenada da rede primária. Essa corrente não é contínua e senoidal como eram as correntes do nosso chuveiro e do nosso motor. Ela acontece sob a forma de picos de corrente em intervalos muito curtos, sua forma de onda será muito diferente da forma de onda da tensão de entrada. Veja em uma simplificação que mostro abaixo como seria a forma de onda da corrente (tracejado) retirada da rede AC primária passando através do diodo...

Essa corrente pode assumir picos de mais de 10 vezes o consumo real do dispositivo e sua forma de onda somente tem a mesma freqüência da tensão da rede primária mas no formato em nada se assemelham. Veja se você adivinha por onde essa corrente vem até chegar na fonte, no diodo retificador????

Exato... Essa corrente vem lá da usina onde está sendo gerada e entra em sua casa, passa pelo disjuntor, pela fiação elétrica de sua casa, pela tomada, pelo plug do computador, pelo cabo de rede, pelo fusível de sua fonte pela chave da mesma, pelos filtros de entrada, por algum transformador se estiver no caminho e, finalmente, pelo diodo de sua fonte de alimentação... Todos esses componentes estão sendo submetidos a um stress desnecessário, por ausência do PFC.

Veja que nem estamos levando em consideração as possíveis perdas ôhmicas, em todo o circuito, envolvido resultante desse trabalho com picos de corrente

Se quiséssemos estabelecer uma analogia poderíamos pensar em um encanamento que despeja, em um tanque cheio d'água, através de uma torneira de admissão, numa razão de 1 litro de água por segundo. Por outro lado, à saída desse reservatório, existe outra torneira, de saída, que retira a água desse tanque numa razão de 1 litro por segundo. Fácil de ver que esse tanque nunca irá mudar muito seu nível pois toda água que entra, sai na mesma proporção. Esta analogia vale para uma fonte com PFC.

A fonte sem PFC seria o mesmo cano d’água tentando colocar 10 litros a cada 10 segundos porém fornecendo água (abrindo a torneira de admissão) somente durante 1 segundo desses 10. É fácil de se perceber que:

a) Para que o tanque não mude muito seu volume d’água é necessário que, nesse 1 segundo em que a torneira de admissão fica aberta, passem por essa torneira um total de 10 litros d’água.

O cano que abastece a torneira deverá ser capaz de fornecer essa vazão de 10 litros por segundo;

c) A torneira terá que agüentar essa vazão de 10 litros por segundo.

De modo análogo à torneira de admissão em nosso exemplo acima as chaves (liga / desliga) envolvidas nesse processo acabam reduzindo seu tempo de vida útil pela manipulação dessas correntes típicas de retificação / filtragem.

É importante você constatar que quando você troca as lâmpadas incandescentes normais por lâmpadas eletrônicas (que não tem PFC) acaba reduzindo o tempo de vida útil da chave de luz. A minuteira de meu prédio, que em tempos remotos durava anos, agora, que todas as lâmpadas são eletrônicas de baixo FP, tem que ser substituída seguidamente por prender o relé (gruda o contato por faiscar durante a abertura de contato no instante do fornecimento desses picos de corrente às lâmpadas eletrônicas sem PFC).

Absolutamente não estou fazendo apologia às lâmpadas incandescentes em detrimento das eletrônicas que sem dúvida alguma consomem muito menos. Só estou exemplificando o quão danosa é essa corrente de pico derivada da não correção do fator de forma da corrente ou da correção do fator de potência nos casos de fontes eletrônicas.

O que gostaria que fosse percebido é que o evento que causa a necessidade de correção do fator de potência de um motor, por exemplo, não é da mesma natureza que o evento que causa a necessidade de correção do fator de potência das fontes para equipamentos eletrônicos em geral. A necessidade de correção do fator de potência existe em ambos os casos mas a causa desse desvio do fator de potência é diversa.

Se fossemos entrar mais fundo na teoria eletrônica e estudássemos esse pico de corrente veríamos que ele pode ser decomposto numa soma de funções de senos e cossenos com frequências múltiplas daquela freqüência de 60 Hz original da rede e com energia específica em cada uma dessas componentes. O produto das harmônicas de corrente pela tensão senoidal da rede dará origem a uma espécie de energia reativa (potência aparente) mais danosa do que aquela que vimos no caso dos motores. Essas componentes possuem freqüências e energia elevadas a ponto de interferir com uma série de equipamentos (e ai podemos citar telecomunicações, equipamentos médicos, e até seu próprio PC). A distorção harmônica total (DHT) de uma forma de onda dessas representada pela corrente de entrada de uma fonte para PC sem PFC pode facilmente chegar a valores da ordem de 80%. Ou seja.. é pura distorção, muito pouco tem a ver com a forma senoidal da tensão da rede.

Preciso evidenciar o fato de que essa análise que estou fazendo está tremendamente simplificada na tentativa de que as pessoas leigas nesse assunto possam vir a entender. Na verdade se fossemos observar a forma da tensão da rede na entrada de uma fonte para PC veríamos nitidamente um comportamento senoidal enquanto a forma de onda de sua corrente de entrada seria algo muito diferente, um composto rico em harmônicas que nem soube como desenhá-lo para poder servir de exemplo e mostrá-lo nesse tópico.

No Brasil, por força do INMETRO e através de normas técnicas estabelecidas pela ABNT, já se pode ter uma esperança. Ainda não com fontes de PC (até onde eu sei) mas sim com um dispositivo muito, mas muito mais popular do que o PC que é o reator eletrônico para lâmpada fluorescente. Se formos observar a NBR 5114, me parece que datada de 1998, ela já estabelece a exigência de correção do fator de potência para reatores eletrônicos para lâmpadas tubulares. As fluorescentes compactas ainda não foram contempladas e ainda são de baixo fator de potência e elevada DHT. Já são normais no mercado os reatores eletrônicos de alto FP (0,97 ou superior) e baixa DHT (da ordem de 5 a 10%). A portaria de número 188/2004 do INMETRO determinou que a partir de 2005 não mais poderiam ser fabricados reatores eletrônicos de baixo FP para lâmpadas fluorescentes com potência total igual ou superior a 56 W. Quando será que o Brasil vai passar a exigir a correção do FP também nas suas fontes para PC, TV, VCR, etc.???

Amigos. Não é por nada que na Europa, já tem algum tempo, existe a exigência da correção do fator de potência em fontes para PC’s.

Para quem tiver interesse em saber mais sobre a questão PFC, em reatores eletrônicos, recomendo a leitura da dissertação de mestrado de Paulo André Carvalho Xavier, sem dúvida alguma um belíssimo trabalho. Essa dissertação pode ser encontrado no endereço abaixo.

http://www.gsep.ene.unb.br/producao/marco/Dissertacao_PauloAndre.pdf

Outra afirmação que tenho lido por ai é de que as fontes com PFC apresentam maior rendimento. Ora, o rendimento de uma fonte está intimamente ligado ao seu projeto, sua topologia e aos componentes utilizados em sua elaboração. Portanto essa afirmação não é necessariamente verdadeira. O que acontece muitas vezes é que as fontes mais elaboradas têm melhor projeto, são mais eficazes e também tem PFC ativo.

Existem dois modos básicos de se efetuar a correção de potência em fontes para PC, correção ativa e passiva. O nome já dá ideia sobre a profundidade dessa correção. O PFC ativo tem maiores chances da aproximação ao tão desejado fator 1 e, além disso, faz com que a fonte passe a ter a facilidade adicional de não ter chave seletora de tensão de entrada, sendo que o único problema desse tipo de correção é seu custo um pouco maior do que a correção passiva. A correção do fator de potência nas fontes em geral tem a finalidade de diluir, espalhar, no tempo, esse pico de corrente de tal modo que a forma de onda da corrente primária (corrente extraída da rede AC) passe a se parecer com a forma de onda da tensão da rede que é senoidal, e ainda tentando garantir que as mesmas fiquem em fase. Esse procedimento para correção do fator de forma e conseqüentemente do fator de potência fará com que o comportamento elétrico de uma fonte, do ponto de vista da rede AC, se pareça o máximo possível com o comportamento de nosso velho e bom chuveiro elétrico, garantindo que toda (ou quase toda) potência aparente seja igual a potência útil. Todo o circuito elétrico envolvido no suprimento de energia, desde a usina até o diodo retificador de sua fonte, irão agradecer enormemente essa providência.

Perdoem-me mais uma vez pela extrema simplificação de muitos fenômenos nessa tentativa de explanar o real problema trazido pelas fontes de computador sem PFC.

Vocês já podem imaginar que a leitura das correntes na rede primária dessas fontes sem PFC é uma tarefa inglória, pois a tendência do amperímetro é ler aquele valor médio ou também o valor de pico de corrente ( e ai também o componente tempo de duração do pico pode afetar na leitura). Nesses casos o correto é tentar a leitura através de um bom amperímetro que possa ler a corrente True RMS em vez da corrente média que é como a maioria dos multímetros de boa qualidade lê.

Sobre as reais vantagens de adoção de PFC ativo em uma fonte se poderia dizer:

Grande parte das pessoas se fixam em PFC faz com que a energia custe menos, isso na Europa, mas não no Brasil... Esse conceito foi difundido ai pela internet e está incrustado na cabeça de muitos..

Existe uma grande confusão entre cobrar ou não cobrar energia reativa. Em consumidor doméstico essa energia reativa não é cobrada nem aqui, nem na Europa, e nem tampouco na Tazmania, e não reside ai o diferencial do PFC ativo.

Na prática, mas bem na prática, vou citar algumas vantagens mais visíveis, mais palpáveis de uma fonte com PFC ativo, se comparada com uma fonte com retificação normal.

1) Vida útil do capacitor de entrada: Vou precisar traçar uma analogia para melhor explicar essa questão. Imagine uma estrada, lá do interior, de chão batido, imensamente cheia de buracos. De outro lado imagine uma estrada asfaltada, normalmente lisa. O capacitor da fonte age para a tensão de entrada dessa fonte mais ou menos do mesmo modo que um amortecedor de carro age para a manutenção desse carro de modo estável e sem sentir todo o solavanco da estrada. Amortece os solavancos assim como o capacitor da fonte amortece a variação de tensão na entrada da fonte, antes da regulagem, ou seja, da tensão que é ofertada a fonte para dela retirar todas as tensões de secundário, com a devida potência.

Pois uma retificação sem PFC se comporta como um carro andando naquela estrada ai que você imaginou, repleta de buracos. O capacitor da fonte sem PFC se comporta assim. Em parte do percurso (semiciclo da rede) ele nem trabalha, e, em um intervalo pequeno do tempo total, e na frequência de 120 vezes por segundo ele recebe uma pancada violenta, um pico de corrente, com até 4 ou 5 vezes a amplitude da corrente nominal que a fonte demanda, que ele é obrigado a amortecer, segurar na marra...

A retificação com PFC ativo demanda corrente o tempo todo da entrada, de forma senoidalmente variável, em valores muito mais baixos em amplitude do que aquele outro caso.. É como se essa estrada asfaltada tivesse leves ondulações e não buracos...

E dai? O amortecedor não foi feito para amortecer?? Foi. Pergunto entretanto, quanto irá durar um e outro de nossos amortecedores??? Sem dúvida alguma o amortecedor submetido a variação constante e aos picos, perderá sua capacidade de amortecimento muito mais rapidamente. O que acontece ao perder a capacidade de amortecimento???

Com o carro se sabe que é perigo eminente de capotagem e com a fonte, que originalmente fornecia uma potência X, se sabe que ela passará a não poder mais fornecer a mesma potência garantindo tensões estáveis para o PC. O cansaço dos capacitores de entrada baixa progressivamente a potência útil que essa fonte conseguirá prover, de modo estável.. Por isso é muito comum por ai nos fóruns as reclamações do tipo..

Meu PC está rebootando!

Meu PC está instável!

Meu PC só gira umas voltas o fan e depois não liga!

Isso tudo é devido a perda da capacidade de fornecimento de potência, e quando essa potência é exigida, a tensão arria, a fonte detecta, e baixa o sinal Power_OK que ela mantém sempre alto para o PC. Ao baixar o Power_OK, também conhecido como Power_Good, o PC ganha um reset...

Resumo PFC ativo => vida longa e estável no fornecimento de energia pela fonte..

2) Menor exigência dos sistemas de energia: Quem já notou que uma fonte normal, vamos supor de 400 Watts, quando for aplicada em um no-break, esse no-break deverá ter condições de suportar cerca de 700VA. Isso se deve ao fato de que aquela exigência das correntes de pico agora devem ser supridas pelo no-break. Ou seja, fontes com retificação normal tem um fator de potência típico na ordem de 0,6. Consequentemente para poder suprir esses 400 Watts que a fonte demanda, esse no-break terá que poder aguentar 400/0,6 = 667 VA. Em uma fonte com PFC ativo o FP gira em torno de 0,96 a 0,99. O mesmo no-break necessitará de somente 400/0,97 = 412 VA para suportar essa fonte, agora com PFC. Quando falo em no-break é só para citar um dispositivo, mas qualquer dispositivo que anteceda a fonte, terá que ser superdimensionado para aguentar a retificação normal (tomadas, disjuntores, fiação, chaves, transformadores, filtros, estabilizadores, ou qualquer outro equipamento de energia). Você vai dizer: " mas sempre foi assim e nunca tive que superdiomenssionar..." Então raciocine ao contrário, agora, com fonte com PFC, toda a sua equipagem elétrica vai trabalhar com muito mais folga. Mais folga menor perda na fiação por exemplo, ou no calor de um transformador, ou de qualquer outro elemento envolvido com a energia do seu PC.

3) Operação em full range: É intrínseca a adoção da fonte com PFC ativo a ampliação do range de trabalho da mesma. Esse tipo de fonte opera tranquilamente com tensões de entrada desde 90 até 270 Volts, sem necessidade de comutação de chave alguma. Você consegue imaginar uma variação destas em sua casa. Me parece que somente todos os equipamentos eletroeletrônicos de sua casa poderão, ou queimar ou não funcionar, menos seu PC que estará lá funcionando normalmente. (já tem Monitor LCD com fonte com PFC ativo). Estabilizador com um range desses, nem pensar. Se ele já não é necessário com fontes normais, imagine com uma dessa com PFC ativo. A segurança do range elevado também chega a ser um diferencial, mesmo que pequeno. Muitos colegas vem ao fórum com queixas do tipo... " Liguei minha fonte na tensão errada..."

4) Proteção: É fácil de se ver, ao analisar um estágio de entrada de uma fonte com PFC ativo, que pela mecânica do controle da corrente de entrada, em grande parte do tempo a fonte fica isolada da rede elétrica, que fica ligada a massa, armazenando energia em um indutor, sob a forma de corrente. Desse modo uma fonte com PFC ativo é muito mais imune a espúrios, transientes, surtos de tensão na entrada do que uma fonte com retificação normal.

Fonte sem PFC - Visão em bloco, simplificada

Fonte com PFC ativo - Visão em bloco, simplificada - A função da chave mostrada é feita por um transistor MOSFET, chaveado em alta frequência

Existe toda uma vantagem relacionada como eliminação de geração de harmônicos, de geração de EMI/RFI, da distorção harmônica gerada para cima da rede elétrica, todos esses elementos prejudiciais mas de menor capacidade de percepção para nós meros consumidores.

Para finalizar tentarei resumir em muito poucas palavras....

Eu sou adepto às fontes com PFC, de preferência ativo, por entender o quão danoso é o comportamento da corrente, na rede elétrica e em seus componentes, em função do uso de dispositivos não lineares. Em meu entendimento o PFC ativo vale cada centavo que agrega em custo numa fonte para PC.

Porto Alegre, 01 de Maio de 2007 – Luiz André Faller

Ta ae ,gostei do sua explicação,só acho que deveria ter um texto maior em relação á ùm`` concetimento popular``,ou seja fala em uma ligua que os usuarios mais leigos do forum entendam,além de seu comentario no final do tópico e claro... !

Caro amigo. Juro que não entendi muito bem teu comentário. O que significa, por favor, "ter um texto maior em relação á ùm`` concetimento popular``"

Agradeceria muito se me pudesses explicar, e, de qualquer modo, mesmo sem tê-lo entendido, agradeço pelo comentário.

Abraço...

Cara, gostei muito do seu texto.

Apesar de ser leigo em eletrônica, acho que captei uns 90% da moral expressa no conteúdo do seu artigo - considerando-se que é difícil quantificar em valores absolutos algo como o grau de compreensão de um texto (principalmente a essa hora do dia, hehehe).

Caro amigo. Agradeço suas palavras e, sem querer me tornar maçante, e só por que gostaste do assunto, venho sugerir a leitura desse mesmo texto, lá no meu fórum de orígem, onde atuo há bem mais tempo. O texto é basicamente o mesmo e o fiz para afixar lá. Te recomendo não pelo meu texto que é o mesmo, mas recomendo pela quantidade e qualidade da discussdão que dele surgiu, lá no mesmo tópico. Na verdade te recomendo a leitura dessa discussão toda, mérito de meus colegas de lá, penso que possa valer a pena dar uma olhada.

http://www.forumpcs.com.br/viewtopic.php?t=203281

Grande abraço...

Otimo topico, parabens

Olá faller, meu amigo de discussões pelo fórum, hehehe.

Gostaria de saber a respeito dos estabilizadores (pois lí seu tópico no forumpcs), no caso de fazer seu uso para os demais componentes que não a fonte, como monitor, impressora, etc... visto que se a fonte será ligada diretamente na tomada, os demais componentes serão ligados em outra, sendo assim, seria descartável o uso de um estabilizador para estes demais componentes e partir para um simples arranjo em "T" ou neste caso ele pode ser aplicado?

Aproveito também para te perguntar no caso de fontes em qualquer PFC: neste caso o uso do estabilizador é bem vindo ou da mesma forma que nas fontes com PFC você o descartaria?

Eu hoje tenho minha fonte (Huntkey 450W) ligada numa tomada, e os demais componentes ligados num estabilizador numa outra tomada, e gostaria de saber se é melhor ligar tudo no mesmo estabilizador (incluindo a fonte que não tem pfc), se é melhor ligar tudo sem estabilizador, enfim, o que você considera melhor opção?

Agradeço sua atenção.

Grande abraço..

Compartilho a mesma dúvida com greatwalker, mas no meu caso, nao possuo um aterramento...

Olá faller, meu amigo de discussões pelo fórum, hehehe.

Gostaria de saber a respeito dos estabilizadores (pois lí seu tópico no forumpcs), no caso de fazer seu uso para os demais componentes que não a fonte, como monitor, impressora, etc... visto que se a fonte será ligada diretamente na tomada, os demais componentes serão ligados em outra, sendo assim, seria descartável o uso de um estabilizador para estes demais componentes e partir para um simples arranjo em "T" ou neste caso ele pode ser aplicado?

Aproveito também para te perguntar no caso de fontes em qualquer PFC: neste caso o uso do estabilizador é bem vindo ou da mesma forma que nas fontes com PFC você o descartaria?

Eu hoje tenho minha fonte (Huntkey 450W) ligada numa tomada, e os demais componentes ligados num estabilizador numa outra tomada, e gostaria de saber se é melhor ligar tudo no mesmo estabilizador (incluindo a fonte que não tem pfc), se é melhor ligar tudo sem estabilizador, enfim, o que você considera melhor opção?

Agradeço sua atenção.

Grande abraço..

Meu bom amigo de fórum... Estabilizador, em meu conceito, bom mesmo só longe do PC, da impressora, do monitor, de sua TV, de seu DVD, etc.. Você já reparou com certeza que todos esses equipamentos, dos quais falamos, Têem fontes chaveadas.Toda e qualquer fonte chaveada consegue ser muito, mais muito mais efciente, eficaz e rápida do que um estabilizador. A ligação correta nesse teu caso ai, ao meu ver, seria... Tomada - Uma boa régua de proteções, com filtro - Os demais componentes todo ligados nessa régua.

Eventualmente, mas com muita discordância ainda, entendo a razão da colocação de um estabilizador naqueles casos em que é necessária uma conversão de tensão, digamos 220 Volts para 115 Volts para ligação de periféricos que não toleram os 220, e a pessoa adota um estabilizador por não encontrar um transformador para colocação ai. Se encontrar um transformador, muito melhor esse do que o estabilizador.

O estabilizador não exerce função alguma que uma boa régua não consiga exercer. Aliás a única função que ele faz além da função da régua, é a tentativa completamente desnecessária inútil e prejudicial de tentar ajeitar a tensão de saída. Um estabilizador com defeito (que não consiga fazer essa função de tentar estabilizar a tensão de saída, ao meu ver, é menos danoso que um normal).

Quanto ao uso de estabilizadores com fontes com PFC ativo, digo... Um estabilizador normal tem uma tolerância de 100 a 130 Volts como faixa para a tensão de entrada. Uma fonte com PFC ativo tem essa faixa ampliada para 90 a 260 Volts... Sem seleção alguma por chave... Será preciso que eu te diga onde enfiar o estabilizador... (brincadeira...)

Aqui no fórum outro dia estabelecemos uma boa conversa sobre esse tópico, Estabilizadores e a Melhor proteção para seu PC...

É ai nesse endereço..Com esse nome... Uma boa fonte substitui um estabilizador?

Vale a pena dar uma lida... http://forum.clubedohardware.com.br/boa-fonte-substitui/430112

Abraço...

"ter um texto maior em relação á ùm`` concetimento popular``" >

>>Simplificar as suas palavras no texto, para que os mais legios entendam !<<

PS(com certeza 99% das pessoas irão entender o que voce falou ,mais alguns que acabaram de entrar no forum não entendeu o que eu falei)!

Espero que simplificar palavras não seja uso abusivo de gírias, pois dai não vou conseguir, nem querer.

Falar em "outra língua" por exemplo "ter um texto maior em relação á ùm`` concetimento popular``" , me perdoe penso ser limitado e incapaz de cumprir.

Quanto ao abandono do tecnicismo, penso ter no mínimo me preocupado com isso e procurado, através de metáforas, de analogias, me fazer entender. Acontece que esse assunto é bastante técnico e portanto de muito difícil abordagem em um nível muito baixo. Vi ao longo do tempo muitas pessoas tentando falar sobre PFC e, pelo que falavam percebia que essas pessoas tinham a visão do que significa coreção de fator de potência em fontes de PC, mas na hora de externarem essa sabedoria acabavam, por culpa da profundidade técnica que o assunto exige, se perdendo, sendo muito mal entendidos e muitas vezes pixados e escorraçados pelos mais leigos que não tem a menor culpa de não alcançar aquele conceito que estava querendo ser passado. Propositadamente sai fora o máximo que pude do tecnicismo para conseguir poder me expressar. Sinto se não consegui. Continuarei tentando.

Abraço...

:huh:Opa....Calma ae,o que eu disse não e para alterar o texto todo de um parte tecnica para uma parte popular ,mais sim algumas coisa, EX:Ao invés de eu falo cooler eu falo ventoinha ou ventilador !

:lol:Beleza Brother .

Beleza Irmão...

Detalhe 1) Cooler = Dissipador... Fan = ventoinha

Detalhe 2) Dei uma breve revisada no texto e não encontrei nenhum anglicismo que não fosse a expressão "True RMS" que, no caso, define um tipo de instrumento e quem sabe, poderia ser substituído por "eficaz real" que ao meu ver em nada somaria.

Detalhe 3) Respeitando a grandiosidade desse Brasil e suas muitas línguas, "ventoinha"... Tô fora...

E como bem disse você... Beleza irmão, desculpe... Brother

Já deu para perceber que esse seu codinome "NãoSei" esconde uma vontade enorme do saber. Isso dai é o fermento da busca do conhecimento. Para simplificar vou te responder dentro das tuas peguntas, e considerações, com a cor azul em meu comentário.

desculpa ressucitar o tópico mas é que o proprio faller me passou o link e eu gostei! mas faller, tenho algumas duvidas:

mas antes uma ressalva: faller não citou sobre uma lei da ANEL que não exige que o Fp seja 1 e sim 0,92, isso claro, como ele citou para as industrias, mas é claro que isso chega na rede, e como nossa rede é a mesmo das industrias, não fiquem loucos esperando atingir 1 de FP, o normal é um Fp abaixo de 1 mesmo, tanto é que a própria ANEl tem essa lei, ou seja ela já espera um fp como esse, a própria rede elétrica é TODA projetada para conduzir uma potência já nessas condições.

Já é muito simples o atingimento de FP superiores a 0,96, e não raramente atingindo 0,99, com o uso do PFC ativo em fontes para o PC. Sim mas você tem razão, o FP = 1 é o nosso chuveiro... e isso se as espiras de seu elemento aquecedor interno não estiverem muito juntas (comportamento indutivo)... Quanto ao FP, quanto mais próximo de 1 melhor...

outra coisa que e interessante destacar: a maioria aqui deve saber que a bitola (o raio ) de um fio é proporcional à corrente que ele é capaz de conduzir, o material influencia também óbvio, mas qto mair a corrente maior tem q ser a bitola do fio basicamente, uma das vantagens de se ter um fp próximo de um, por exemplo para a companhia de energia, é usar bitolas mais finas nos fior, o que economiza um bocado em amterial, se ela exigisse por exemplo um fp 1 e não o 0,92, as bitolas poderiam ser mais finas lembren-se que a grosso modo, ter um fp abaixo de 1, sigifica que você está conduzindo também a famigerada potência reativa, e como já foi dito, essa não serve pra nada, ou seja você terá que transportar mais potência para obter o mesmo trabalho do que conseguiria tendo só a potência reativa (fp igual a 1), como potência é o produto de corrente com tensão, é fácil ver que você estará conduzindo mais corrente( é fácil ver isso cm o desenho de um triangulo de potência, procurem no wikipédia porque eu já vi isso lá). eu estudei na faculdade q no caso da industria isso acaba valendo também para a industria que "produz" a potência reativa, utilizando o banco de capacitores para aumentar o pfc, ela pode economizar no calibre dos fios, eu acho que isso se aplicaria também ao caso do pc, provavelmente essas fontes que tem pfc já vem projetadas para uma banda de corrente menor.

1- como a corrente fica continua: no caso da fonte sem pfc com aquele pico gigante de corrente: o produto final dessa trasnformação toda (a fonte) é uma corrente continua, então... em algum ponto do circuito, ou existe algo que deixe esse pico linear "passando um ferro de passar roupa nele" assim como o próprio mecansimo pfc, ou a corrente linear é obtida de outra forma ( que nem imagino) e boa parte desse pico nem é aproveitada...

Existe sim e esse elemento é o capacitor de entrada. Só uma pequena ressalva... O termo corrente contínua se refere ao sentido da corrente elétrica (sempre em um mesmo sentido) e não à variação da intensidade dessa corrente (aos picos ou de modo constante circulando)....

A corrente após o diodo, em uma fonte sem PFC é contínua, porém aos picos....(um grande tempo sem passar nenhuma corrente e um pequeno tempo passando corrente muito elevada) ..

Lá no meu post sobre PFC, faço uma analogia com um circuito d'água, que é muito boa... Repito essa analogia..... Vamos supor que um cano dágua tenha que deixar passar 10 litros dágua em um tempo de 10 segundo... Se eu puder deixar por todo esse tempo a torneira aberta, é fácil de ver que esse cano d'água deverá deixar passar 1 litro por segundo, o que, no prazo de 10 segundos cumprirá o propósito de passar esses 10 litros em 10 segundos.

Agora, por uma definição que não vale a pena discutir aqui mas que está mostrada em detalhes lá no post, só dispomos de 2 segundos dentro desses 10, para deixar passar a água pela torneira. Para cumprir o propósito de em 10 segundos deixar passar 10 litros d'água é muito fácil de ver que nesses 2 segundos em que deixamos a torneira aberta deverão passar por ali, em média, 5 litros por segundo, de água..

Essa é a diferença entre fonte com PFC e sem PFC. O PFC ativo proverá condições para que a corrente (a água) passe pelo diodo (a torneira) durante o tempo inteiro e assim teremos corrente média de (1 litro por segundo)

A fonte sem PFC fará com que passe pelo diodo (torneira) picos de corrente cerca de 5 vezes maiores que o outro (5 litros por segundo de água) para poder manter aquele mesmo compromisso inicial de 10 litros em 10 segundos

É mais fácil de ver que o cano d'água lá do suprimento contínuo pode ser bem fino enquanto que o cano d'água no suprimento aos picos tem que ser mais grosso. A torneira tem que ser maior... Voltando de vez para exemplos elétricos.. A chave da fonte tem que aguentar mais , o fio, o plug, a tomada na parede, a fiação de sua casa, o disjuntor... e assim vai até chegar lá na usina elétrica.. Só que lá na usina o gerador tem que gerar milhões de amperes ou milhões de amperes mais um pouquinho referente ao pico da fonte sem PFC de seu computador... Ele não está nem ai... Mas na sua casa a diferença é muito grande... ou a corrente de entrada de sua fonte é de vamos dizer 4 Amperes e senoidal, ou, sem PFC, poderia ter uma média de 10 amperes, com picos iniciais de 20 ou 30 amperes...

Retomando o fio da meada... A corrente pelo diodo sim é aos picos em uma fonte sem PFC (a corrente)... logo após o diodo existe o capacitor de entrada que integra essa corrente "acumulando-a" sob a forma de potencial de tensão nas placas desse capacitor. Aquilo que antes do capacitor, através do diodo eram picos de corrente, continuam sim o sendo, mas a tensão no capacitor é alguma coisa bem mais estável. Essa tensão contínua, bem mais estável é a que vai alimentar os circuitos chaveadores de sua fonte para conseguir uma tensão contínua também muito mais estável, nas saídas das tensões para seu PC. Ai, desse lado, depois do diodo, e já no capacitor de entrada, já com corrente contínua armazenada nesse capacitor, não se fala mais em PFC... O PFC é útil somente provendo ao diodo retificador a condição de drenar uma corrente (nem constante é) senoidalmente variável e sincronizada o máximo possível com a tensão da rede (Tensão da rede senoidal com corrente senoidalmente variável = Somente potência útil... Sem geração de harmônicas , sem dispêndio com energia reativa)

entendeu o que eu quis dizer? quero dizer: o que acontece com esse pico numa fonte sem pfc? pois no final das contas temos uma corrente continua? será que pfc influencia na eficiencia da fonte? já que o pfc distribui igualmente a corrente ao longo do ciclo de descarga do capacitor eletrolítico?

obs: como eu disse em outro tópico eu sou estudante de eng elétrica e já tinha estudado sobre fator de potência, mas aquele caso clássico de indutores, principalmente em industrias, GOSTEI MUITO DE LER SOBRE ISSO E ENTENDER QUE EXISTEM OUTRAS FORMAS DE POTÊNCIAS EM CA QUE PODEMOS OBTER. Até agora eu sabia que esse tipo de problema poderia ocorrer por conta de defasagem, não tinah ideia que formas de ondas diferentes ( tensão e corrente) mesmo tendo o mesmo ciclo e estando em fase, poderiam fazer isso,

Não te preocupes... Em minha longa jornada trabalhando com eletrônica de potência já me deparei com muitos "professores" (absolutamente nada contra a classe dos colegas professores) que também não imaginavam ser isso possível e sempre associavam Fator de Potência baixo, com deslocamento de fase e dai correção com bancos de capacitores (se indutivo o FP). A Gênese do problema é a mesma... Energia reativa pelo descasamento entre as formas de onda da tensão e da corrente. Só que nas fontes esse descasamento existe pelo diferente fator de forma. Uma forma de onda, a da tensão, é senoidal... outra, da corrente é pulsante. Produto de senóide com forma de onda pulsante é mais ou menos igual a casamento de jumento com égua... Dá burro ou mula.

to aqui imaginando as outras formas de "imperfeições" que podem ocorrer devido ao produto dessas ondas, são infinitas formas de ondas que podemos obter.. então as possibilidades são muitas...

E sempre o produto delas é rico na geração de energia reativa, com componentes harmônicos de significativa potência, grandes geradores de ruído e que em nada nos auxiliam.

2- funcionamento do pfc: será que existe algum tipo de reator como o das lampadas fluorescentes não compactas que eu posso colocar na minha fonte de modo a atuar como esse tipo de pfc? eu não consigo ver se isso ocorre antes ou depois do capacitor, o pico de corrente ocorre na fase de carregamento do capacitor, isso é típico porque desde o primeiro instante a corrente num capacitor já tem capacidade de assumir o valor máximo, e assim que ele se carrega ela diminui, ja a ddp entre as placas começa no zero e vai aumentando de acordo com a exposição do capacitor a uma certa ddp.

mas então, como o pfc distribui a corrente pela fase de carregamento? seria algo tipo abrir a torneira de pouco em pouco, mas não sei o que faz isso, deve ser algo antes do capacitor, que trabalha no mesmo ciclo e vai liberando a energia ao longo de todo o ciclo de recarga de forma que a corrente fique o mais constante possível

então, será que consigo adaptar alguma coisa que atue como pfC na fonte? atuando com o mesmo ciclo e etc..?

Você chegou na "retificação dos sonhos" de todo o projetista... É isso que é o PFC.. Vou tentar colocar de modo claro... Se temos que controlar a corrente que passa no diodo principal da fonte e mais do que controlá-la, também fazer com que ela tenha um comportamento senoidal e na mesma fase da forma de onda da tensão, a solução é óbvia... Colocamos uma fonte de corrente variável antes do diodo. Passamos a variar a corrente dessa fonte de acordo com o sinal senoidal de entrada da rede e, como ela é uma fonte de corrente variável, modulamos a corrente conforme a necessidade.

Na prática se faz isso construindo uma fonte controlada antes do retificador da fonte chaveada.. Veja abaixo, no primeiro desenho a entrada de uma fonte com retificação convencional.

Nota-se o diodo (uma ponte no caso) um capacitor, geralmente de bom tamanho, e uma tensão sobre ele que será entregue aos circuitos adaptadores de tensão estabilizados da fonte, para só então alimentar seu PC.

A fonte com PFC ativo fica mais ou menos dessa maneira como mostrada abaixo..

Veja que existe a ponte de entrada e um capacitor de bem menor capacidade, e por isso uma variação de tensão enorme em cima dele (não importa, pois vamos fazer uma fonte de corrente). O indutor em conjunto com aquela chave ali contra a massa, tem a função de performar uma fonte de corrente, para alimentar o diodo principal e desse modo alimentar, agora de modo síncrono e limpo, sem picos e com forma senoidal, o capacitor principal da fonte.

Quando aquela chave estiver fechada, energia sob a forma de corrente será armazenada no indutor. Ao abrir a chave essa energia armazenada no indutor terá a tendência de continuar fluindo (nessa hora a tensão na junção do indutor e diodo principal se eleva a ponto de fazer conduzir esse diodo. Conduzindo esse diodo, passa a circular corrente em direção do capacitor principal. Lembre-se que essa corrente a circular no diodo tem que ser metodicamente ministrada, pois ela deverá ter valores momentâneos tais a ponto de formar uma corrente senoidal e em fase com a tensão de entrada. Então, se a corrente quiser assumir algum valor maior do que lhe é permitido para cada tempo do ciclo, que fazemos???... Lembre-se que temos o controle dessa chave ai... Quando a corrente pelo diodo começar a passar do valor ideal que a mesma deve assumir em cada tempo, mandamos fechar a chave contra a massa, cortando desse modo, a condução do diodo.

Veja que o correto manuseio dessa chave fará com que possamos ajustar a corrente sobre o diodo na forma e na quantidade que desejarmos.

Pronto. Ai está uma fonte com PFC ativo em sua entrada. Claro que essa chave na prática é um (ou mais de um) elemento FET de potência e quem controla isso tudo (em alta frequência modulando PWM) é um CI, especialmente desenvolvido para tal, e suprido pelos mais diversos fabricantes de CI, em diversas topologias distintas.

Respondendo de modo direto a uma pergunta sua. Sim você pode construir um estágio de entrada para prover o PFC ativo, para a sua fonte atual sem PFC. Esse circuito deve conter, de modo muito simplista, Indutor, chaveador e controle.

Só para exemplificar ai embaixo temos uma fonte sem PFc na entrada. Veja na direita, do meio para cima, a ponte retificadora e os dois capacitores típicos do dobrador de tensão que permite a adaptação, co chave seletora, da tensão de entrada AC (127/220).

.. ai está a fonte com PFC ativo. Veja que lá está o indutor, o capacitor único e a plaquinha com o CI e contorno para o controle do FET que deve estar ai num desses dissipadores. Nesse tipo de fonte, com PFC ativo, não existe a necessidade de seleção da tensão de entrada por chave seletora. A fonte com PFC ativo aceita muito bem qualquer tensão entre 90 e 270 Volts. Isso já foi até visto naquela hora em que eu falei sobre o capacitor de entrada da fonte com PFC ativo, logo depois da ponte e antes do indutor. Era um capacitor de baixa capacitância, pois ali naquela posição não necessitávamos de tensão estável pois nosso indutor irá armazenar corrente... Então qualquer tensão de rede nessa faixa que citei fará a fonte com PFC ativo trabalhar muito bem. Elas são conhecidas como Full Range... (e tem gente que ainda coloca um estabilizador para ofertar para uma fonte dessas uma tensão mais estável...Ora... enfie esse estabilizador lá aonde eu não vou aqui falar... Isso é uma praga da informática... Um dia ainda nós vamos nos livrar deles)

esqueci as otras duvidas....

Parabéns por todas as tuas deduções... estão muito centradas Cada vez que debatemos em alto e bom nível aqui no fórum, todos nós saimos ganhando. Muito obrigado por ter me instigado com perguntas mais do que inteligentes e pertinentes..

Grande abraço...

entendi, muito interessante, mas agora apareceu outra duvida referente á primeira.

você me deu um vislumbre no ultimo paragrafo mas pulou exatamente a parte que não estou entendendo agora:

dando nome aos bois:

eu imaginava que esse pico de corrente se devia ao capacitor, cometi dois erros pois não cituei ele no circuito, se tivesse feito isso eu veria que depois da saída dele já é outros quinhentos, outro erro foi que eu confundi a tensão de saída com corrente de saída do capacitor, porque isso eu já estudei e sei que a tensão no capacitor começa no valor ao máximo e depois vai caindo, só que eu confundi com corrente, achei que era o capacitor que liberava esse pico de corrente mas aí surgie a duvida: de onde vem então essa corrente com pico?

o que eu entendo por diodo é que deixam passar corrente num sentido mas não no outro, eu não cheguei a estudar diodo no curso ainda, mas eu imagino que desse modo, o grafico de saída da corrente dele seja um monte de S esticados (lembro que tinah uma função q descreve isso, vou procurar lembrar qual), um atras do outro, já que o diodo só vai deixar passar o ciclo onde a corrente aumenta ou só o ciclo onde a corrente diminui, então , não sei se esse tal diodo retificador faz o mesmo, o que eu não entendi é de onde esse pico de corrente que você mostrou no gráfico vem, porque se o diodo retificador faz isso q eu to imaginando, o gráfico em S também tem seu pico e depois cai bruscamente, mas é um pouco diferente desse q você colocou...

Quem fornece a corrente, que circula no diodo, é a rede elétrica.

Veja que a linha azul representa a tensão de entrada e a vermelha a tensão no capacitor. Quando a linha azul é menor que a vermelha (polarização inversa do diodo) o diodo não conduz e a rede não consegue mandar corrente nem para o capacitor nem para seu PC. A rede está fora do jogo. A torneira está fechada. Não passa água....

Tão logo a tensão azul (rede) sobe acima da vermelha (capacitor), o diodo passa a conduzir e, de soco tem do outro lado do diodo uma tensão fixa, que é a do capacitor.. A tensão azul está subindo e a do capacitor lá parada.... Tão logo o diodo possa conduzir essa diferença de tensão da rede para o capacitor (é uma tensão) começará a passar uma corrente que de cara é um pico, pois será resultante da tensão momentânea da rede menos a tensão parada lá no capacitor dividida pela resistência do diodo em condução (muito baixa resistência)... Resultando em picos de corrente...Tão logo o capacitor passe a integrar essa corrente recebida do diodo, sua tensão vai subindo, em direção, no sentido de chegar perto daquela tensão momentânea da rede. O vcapacitor está se carregando e armazenando energia pois ele precisará fornecer ao PC durante o tempo em que o diodo não conduzir.

Assim vai até que a tensão da rede fique abaixo da tensão do capacitor. Nesse ponto o diodo passa a ficar com polaridade reversa e passa a não conduzir (torneira fechada).

Esse tipo de retificação funciona aos "soluços". Isso estraga a sua forma de onda. E você já sabe... Tensão senoidal x corrente pulsante => é igual cruza de égua com jumento... sai ou burro ou mula..

A função do PFC ativo é providenciar o casamento entre as formas de onda da tensão da rede e da corrente drenada dessa rede de modo que o produto resulte em energia útil e não energia reativa.

Grande abraço...

No Brasil isso de PFC não influência em nada afonte de alimentação ter ou não ter....

Criou-se um estigma sobre o PFC ter ou não influência aqui no Brasil por um erro de entendimento quando se confronta nossa regulamentação com a regulamentação européia. Lá na Europa, já de um bom tempo para cá, é proibida a comercialização de fontes de alimentação de PC sem correção do fator de potência. Lá não é mais cara nem mais barata a energia por causa disso. Lá, como aqui também, não existe diferença no preço da energia se você fizer uso ou não de fontes com PFC na entrada.

Isso é o lado regulamentação. O lado elétrico da coisa mostra que uma fonte com PFC se comporta melhor que uma fonte sem PFC tanto na Europa, quanto nos EUA, quanto no Japão, quanto no Brasil. As vantagens do PFC são inerentes às fontes que tem esse estágio de retificação moderno em sua entrada, estejam onde estiverem.

Abraço...

faller

O que precisamos em resumo saber é que benefícios traz o PFC

Economia de energia elétrica ?

Vida útil mais prolongada da fonte ?

Menos aquecimento da fonte ?

Proteção dos componentes da fonte e assim das peças do micro ?

O trabalho que você teve para explicar o funcionamento da coisa não adiantou muito pois ficou complicado.

Queremos saber os benefícios e não como funciona.

Obrigado

Agora quem não entendeu fui eu... Lá no texto principal, ao final, em um parágrafo que diz o seguinte:

Na prática, mas bem na prática, vou citar algumas vantagens mais visíveis, mais palpáveis de uma fonte com PFC ativo, se comparada com uma fonte com retificação normal.

Eu passo a descrever os principais benefícios visíveis e palpáveis de se ter uma fonte com PFC, se os queria resumidos, ai estão abaixo arrolados. Se queres detalhes de como fazer isso, vá lá e releia, agora com mais atenção:

1) Vida útil do capacitor de entrada:

2) Menor exigência dos sistemas de energia:

3) Operação em full range:

4) Proteção:

Abraço...

Obrigado faller

Fui lá no início do post e li.

Acho que agora sim deu para entender os benefícios do PFC em uma fonte.

Acho que trocando em miúdos seria o seguinte:

1) vida útil do capacitor de entrada: a fonte tem o seu tempo de vida útil aumentado diminuindo o risco de causar danos ao pc;

2) menor exigência dos sistemas de energia: a fonte passa a exigir menos energia para funcionar o que pode representar economia na conta de luz;

3) operação em full range: a fonte consegue trabalhar normalmente com variações na tensão da rede elétrica não havendo inclusive necessidade de uma chave seletora de tensão (110/220).

4) proteção: a fonte corrige os distúrbios da energia fornecida pela rede elétrica entregando-a ao pc com segurança e perfeição.

É isso mesmo ?

Preferiria que fosse entendido do seguinte modo, um pouquinho diverso somente:

1) vida útil do capacitor de entrada: a fonte tem o seu tempo de vida útil aumentado, possibilitando o uso dessa fonte por mais tempo;

2) menor exigência dos sistemas de energia: a fonte passa a exigir menor esforço do sistema de energia, mas isso não vai refletir em economia no consumo elétrico. Poderá, no futuro, fazer com que reduza o valor do KWh, pois de modo geral a correção do fator de potência faz com que todo o sistema energético passe a ser mais eficiente, e, em um pais sério, essa eficiência maior deixa de onerar o consumidor.

3) operação em full range: a fonte consegue trabalhar normalmente com variações na tensão da rede elétrica não havendo inclusive necessidade de uma chave seletora de tensão (110/220), nem tampouco faz o menor sentido o uso de estabilizadores.

4) proteção: Na prática uma fonte com PFC ativo está menos tempo conectada diretamente a rede elétrica e desse modo se torna mais imune aos distúrbios normalmente encontrados nessa rede.

Abraço...

Não seria melhor, na existencia de um curto-circuito que gere um descarga elétrica, queimarmos o estabilizador, ou melhor, o seu fusível, à correr o risco de perdermos nossa fonte equipada com PFC ativo? Ou essas fontes possuem também proteção contra curto-circuitos, como as belíssimas fontes analógicas que utilizamos na eletrônica, citando marcas boas como a Tektronix?

Mais uma vez obrigado por nos disponibilizar informação de qualidade. Abraço

Tu estás um pouco só desfocado... Dizes...

Na existência de um curto circuíto... Aonde é esse curto circuito??

- Lá na rua, fora da sua casa... então a tensão na sua casa deverá cair e tensão baixa não vai queimar nada, vai é não deixar funcionar direito...

- O curto é dentro de seu estabilizador... Então mais uma razão de você tirar ele dai de perto de sua config. Equipamentos não foram feitos para dar curto, se dão é por defeito e devem ter na entrada fusíveis que nessa hora queimam. Mesmo caso. Se der um curto circuíto dentro de seu estabilizador, a tensão por ele liberada só tende a baixar. Vai desligar seu PC... Depois de resolver você liga de novo...

- Se o curto for dentro da fonte... Ou queima o fusível da fonte ou de seu esatbilizador, se ele estiver antes. Se você tiver uma régua de proteção antes da fonte do PC, muito provavelmente queimará o fusível dessa régua...

Agora, se pela rede vier um transiente de tensão, gerado lá na serralheria da esquina, naquela máquina de solda elétrica, e esse surto de tensão atingir cerca de 1.000 volts, o que acontecerá???

Seu estabilizador não conseguirá responder corrigindo coisa alguma no tempo de duração desse surto.. Se conseguisse reagir, baixaria a tensão de saída cerca de 90 Volts, para 910 portanto, tão danoso quanto os 1.000 volts.. Se você tiver uma proteção contra surtos de tensão, esse pico não passará para a sua fonte, ao contrário do que aconteceria se você tivesse um estabilizador... Proteções contra surto tem tempo de resposta de cerca de 0,00000001 segundo, enquanto o estabilizador tem esse tempo na ordem de 0,03 segundos. Você vai pensar que esse estabilizador é muito rápido, pois então compare os tempos. A proteção contra surtos é cerca de 3 milhões de vezes mais rápida...

Geralmente as pessoas tem medo de que curto circuítos detonem com a sua config, quando na verdade o real perigo está nos surtos de tensão, que ao contrário dos curtos, elevam a tensão na entrada de sua fonte..

De qualquer modo se for para algum surto de tensão queimar a sua fonte, nem 10 estabilizadores evitariam a catástrofe...

Abraço...

Amigo _rau_ você está coberto de razão nessa sua preocupação. O Brasil já demonstrou preocupação ao definir regras acerca do fator de potência em cima dos reatores das lâmpadas fluorescentes. Havemos que ganhar consciência sobre o fator de potência no tocante às lâmpadas econômicas de baixa potência também, pois seu efeito é muito significativo em função do potencial de volume que elas podem alcançar.

Quando se falava há alguns anos atrás, em controle do Fator de potência nas fontes de PC se era taxado de alarmista desfocado. Controle do fator de potência era matéria proibida nó fórum de discussão doméstico, só permitida em ambiente industrial...

Acontece que a planta de PC aumentou e aumenta de forma muito rápida, e a questão fator de potência assume grande proporção e importância. O mesmo acontece com a questão de lâmpadas eletrônicas econômicas. O crescimento ai nessa seara é muito maior ainda...

A tecnologia existe para a correção do fator de potência dessas lâmpadas, e, diferentemente daquela de fontes para PC, ai no caso das lâmpadas o mais correto e econômico com a tecnologia atual é a correção passiva do fator de potência.

A correção passiva do fator de potência pode ser representada pela filtragem da corrente de entrada de uma fonte, de modo a deixar passar somente a frequência fundamental da rede elétrica, que é de 60 Hz. Fazendo isso consegue-se eliminar ou minimizar as componentes de outras frequências, de modo a reduzir as emissões de EMI, etc.

É claro que a elaboração de um filtro que deixasse passar 60 Hz sem perda alguma ou com muito pouca perda e não deixasse passar suas harmônicas 120, 180, 240... e assim por diante não é nada fácil. Para a elaboração de um filtro desse tipo são utilizados componentes discretos do tipo L e C (indutor e Capacitor)

Na prática esses filtros LC não se mostraram muito eficazes em sua função, resultando uma correção do FP um pouco pobre, aliada ao volume/peso grande necessário para elaboração do filtro, incompatível totalmente com o target lâmpada eletrônica econômica.

Mais recentemente esse tipo de filtro foi substituído por circuitos que se poderiam chamar de conformadores de corrente (current shapers). O mais conhecido deles recebeu o nome de circuito Valley-Fill criado lá pelos idos de 1990. Esse tipo de circuito, composto por diodos e capacitores se mostrou mais eficaz que o LC, com tamanho e volume menores e de custo mais baixo.

Acho que a saída vai por essa viela ai, agora não comprometendo mais na questão tamanho, volume e sim pouca coisa na questão preço, rapidamente assimilável quando o fator escala de produção acabar reduzindo o custo final...

Lembra-te daquela foto que eu até já tinha usado como exemplo no tópico que fiz sobre o Tlec do estabilizador, pois aquela mesma, que volto a postar abaixo, é resultado de chave de luz de minha residência com um pouco mais de ano de uso, com lâmpadas econômicas..

Lâmpadas eletrônicas econômicas, pelo baixo fator de potência, pela retificação normal faz isso dai nos interruptores. Mas esse não é o pior malefício. Existem problemas derivados muito piores, que vão desde a sobrecarga de sua fiação elétrica em função da retificação com características não lineares com picos de corrente enormes, passando pela geração de RFI/MFI, distorção harmônica elevada, e acabando lá na usina, com a necessidade de geração de energia a maior, com total não necessidade, não útil...

As primeiras vezes que eu postei aqui, e em outros fóruns, acerca de PFC ativo em fontes para PC, quase fui excomungado, criticado, torpedeado, o que muito agradeço, pois foi o modo mais fácil de passar o conceito da "benesse" trazida por esse tipo de retificação. Esses novos conceitos são de difícil digestão , e isso vale para as questões como a inutilidade do estabilizador, pela defesa de um bom filtro/supressor de surto, afinal, essa é uma das funções de um bom fórum de discussão. Aculturar..

Abraço...