
Навіщо це потрібно?
Найголовніше – можливість роботи на слабких мережах, які дуже часто зустрічаються при виїзній роботі.
Такі мережі або відразу мають занижене значення напруги, або просто сильно «просаджуються» під час роботи. При цьому не завжди рятує цю ситуацію і стабілізатор, який є досить інерційним регулятором. У той же час блоки живлення з PFC хіба що не помічають цю «погану» мережу.
Далі (як наслідок сказаного) – отримання на виході підсилювача заявленої вихідної потужності під час роботи від мережі з напругою від 160 до 280 В.
Якщо подивитися на залежність вихідної потужності підсилювача потужністю 700 Вт із звичайним джерелом живлення від напруги в мережі - то можна побачити, що при 200 В у мережі підсилювач віддає 568 Вт, при 180 В - 468 Вт, а при 160 В - і зовсім 370 Вт (тобто потужність падає майже 2 разу). З підсилювачем, у якому встановлено джерело живлення з PFC, таке не відбувається. Хоч 220 В, хоч 160 В у мережі – а на виході стабільно 700 Вт!
Ну і ще кілька переваг, які не так хвилюють споживача, але все ж таки вони є:
— скорочення енергоспоживання до 40 %;
— зниження вимог до площі поперечного перерізу кабелів живлення;
— зменшення перешкод і наведень у мережу внаслідок нижчого коефіцієнта гармонік струму живлення.
Як це працює?
Блок живлення, у тому числі й трансформаторний великої потужності, має на вході випрямляч із конденсаторами великої ємності. При роботі він споживає потужність від мережі короткими імпульсами, що приблизно збігаються за часом з піками синусоїди мережевої напруги, тобто він навантажує мережу тільки в короткі проміжки часу (під час «верхівок» синусоїд), але зате великими струмами.
При цьому імпульси споживаного струму можуть у кілька разів перевищувати його середнє значення. А це перешкоди в мережу та підвищені вимоги до проводки, оскільки корисна потужність визначається середнім значенням струму, а падіння напруги на проводах мережі – піковим. Великі імпульси струму сильно просідають мережу, нагрівають кабелі і не дозволяють зняти з мережі більшу потужність.
Імпульсне споживання струму також сильно спотворює синусоїдальну форму напруги, що може дуже несприятливо позначитися на інших споживачах, підключених до тієї ж мережі.
Всі ці проблеми можна уникнути, якщо з боку мережі блок живлення буде виглядати як чисто активний опір, подібно до праски або лампочки розжарювання. Саме так видно з боку мережі блок живлення із коректором коефіцієнта потужності (PFC).
Коректор коефіцієнта потужності – це не що інше як імпульсний регулятор, що живиться випрямленою, але не згладженою мережевою напругою. Працюючи на високій частоті, він постійно підкачує енергію в накопичувальний конденсатор блоку живлення, стабілізуючи напругу на ньому. При цьому сила підкачування поставлена в залежність від вхідної напруги. Тому вхідний струм практично повторює форму вхідної напруги (тобто є синусоїдою).
Подивимось на споживання електроенергії блоком живлення з PFC і без нього:
Як видно з графіків — звичайний блок живлення споживає енергію з мережі лише за короткі моменти часу. Тому імпульси струму мають велику амплітуду. Блок живлення з PFC споживає струм із мережі практично весь час. Тому амплітуда струму суттєво зменшується. А оскільки втрати в проводах, що підводять, пропорційні квадрату струму, що протікає через них, то можна зменшити переріз проводів без шкоди для вихідної потужності підсилювача.
Нижче наведено осцилограми споживаного струму підсилювачем DF1400 (2х700 Вт) з PFC і без нього. Видно, що при роботі зі звичайним блоком живлення форма мережі живлення суттєво спотворилася, а амплітуда струму споживання має велику величину (20 А) в порівнянні з блоком живлення з PFC (10 А).
| |
Де можна застосувати?
Блоки живлення з коректором коефіцієнта потужності ми можемо встановлювати в підсилювачі DF1400, DF1404, DF1408. У варіанті з коректором коефіцієнта потужності назву підсилювача буде доданий індекс PFC. Є також можливість апгрейду існуючих підсилювачів. Ми можемо замінити існуючий блок живлення блоком живлення з PFC
Застосування PFC дозволило також розширити модельний ряд підсилювачів. Ми додали 2 моделі підсилювачів: DF1000 (2 х 500 Вт/8 Ом) та DF2000 (2х1000 Вт/4 Ом) та одну модель мікшерного пульта PM2044 (2х1000 Вт/4 Ом). Також блоки живлення з PFC у модулі.
У найближчих планах розробка блоків живлення з PFC для потужніших моделей підсилювачів.
А як справи з економікою?
Природно блок живлення з PFC складніший і дорожчий за звичайний. Але ... До цього часу для отримання потужності 500 Вт/8 Ом потрібно використовувати підсилювач CF1800, що має роздрібну ціну 613 $. Зараз для цих цілей можна застосувати DF1000pfc із роздрібною ціною 450$. Ви заощаджуєте 26% вартості! Аналогічно ситуація з потужністю 1000 Вт/4 Ом – замість CF1800 або CF2400 вартістю 613$ і 737$ відповідно Ви можете використовувати DF2000 з ціною 520$.
І що в результаті?
А в результаті, поява такої функції, як корекція коефіцієнта потужності, означає, що стабільність електромережі перестає бути обов'язковою умовою для оптимальної роботи підсилювачів, а вихідна потужність підсилювача стає тепер незмінною за будь-яких коливань напруги в мережі.
Хоч і введення коректора коефіцієнта потужності в джерело живлення як досить складного пристрою призводить до ускладнення і деякого подорожчання продукту в цілому (звісно, якщо розглядати це занадто прямо), але вже зараз це дає ряд дуже важливих переваг, з лишком тих, хто окупає цей недолік.

