PFC Là Gì? Khái Niệm PFC Trong Bộ Nguồn - Hàng Chính Hãng 1000%

PFC, viết tắt của “Power Factor Correction” (điều chỉnh hệ số công suất), có nhiệm vụ chính là giảm lượng công suất phản kháng do các máy móc và thiết bị điện sinh ra. Công suất phản kháng, được tạo ra bởi các tụ điện và cuộn cảm, thường không có ích nhưng lại bị tính vào hóa đơn tiền điện. Sử dụng PFC giúp người dùng giảm bớt chi phí này, giảm tổng số tiền phải trả cho công ty điện lực.

Hệ số công suất

Hệ số công suất, hay Cosφ (PF), trong hệ thống điện xoay chiều là tỷ lệ giữa công suất thực tế tiêu thụ (P) và công suất biểu kiến (S). Giá trị này nằm trong khoảng từ -1 đến 1, phản ánh hiệu quả của hệ thống điện.

Công thức tính hệ số công suất là: PF = Cosφ = P/S

Trong đó:

• P: Công suất thực tiêu thụ, đo bằng Watt (W).
• S: Công suất biểu kiến, đo bằng Volt-Ampe (VA).
• Q: Công suất phản kháng, đo bằng Volt-Ampe Phản kháng (VAR), liên quan đến sự lưu trữ và giải phóng năng lượng trong tụ điện và cuộn cảm.

Hình 1- Mối quan hệ giữa công suất tiêu thụ, phản kháng, biểu kiến

Mối quan hệ giữa công suất tiêu thụ, phản kháng, biểu kiến

Hệ số công suất thấp không chỉ làm tăng lượng năng lượng bị mất mà còn gây ra dòng điện lớn hơn, dẫn đến nhu cầu sử dụng dây dẫn có tiết diện lớn hơn và các thiết bị bảo vệ đắt đỏ hơn, làm tăng chi phí cho khách hàng công nghiệp và thương mại. Duy trì hệ số công suất cao là cần thiết để giảm thiểu công suất phản kháng không mong muốn và sử dụng năng lượng hiệu quả.

Đối với mạch tải tuyến tính có hệ số công suất thấp, việc điều chỉnh có thể thực hiện bằng tụ điện hoặc cuộn cảm. Với tải không tuyến tính, các phương pháp hiệu chỉnh hệ số công suất thụ động hoặc chủ động có thể được áp dụng để cải thiện hệ số công suất và giảm méo dòng điện, nâng cao hiệu quả sử dụng điện.

Hiệu chỉnh hệ số công suất chủ động (Active PFC)

Active PFC sử dụng các thiết bị điện tử công suất để điều chỉnh dạng sóng dòng điện của tải, cải thiện hệ số công suất. Một phương pháp phổ biến là sử dụng bộ chuyển đổi tăng cường, được chèn vào giữa bộ chỉnh lưu cầu và các tụ điện đầu vào.

Hình 2 – Sơ đồ mạch điện từ datasheet MEANWELL RSP-320

Theo datasheets của MEANWELL RSP-320, quá trình này diễn ra như sau: sau khi điện áp một chiều được điều chỉnh từ bộ chuyển đổi nguồn, nó sẽ đi qua bộ chỉnh lưu cầu, rồi qua bộ chuyển đổi tăng áp để duy trì mức điện áp một chiều ổn định ở đầu ra, đồng thời đảm bảo dòng điện có cùng tần số và pha với điện áp đường dây. Sau đó, dòng điện đi qua bộ lọc trước khi trở lại mạch phát hiện để xác định chất lượng nguồn điện và xem liệu có cần sử dụng PFC hay không.

Hiệu chỉnh hệ số công suất thụ động (Passive PFC)

Phương pháp Passive PFC đơn giản là sử dụng bộ lọc để cải thiện hệ số công suất. Bộ lọc này chỉ cho phép dòng điện có tần số bằng tần số của điện lưới (50Hz hoặc 60Hz) đi qua và loại bỏ các tần số sóng hài. Nhờ đó, các tải phi tuyến tính, gây ra sóng hài, có thể được coi như các tải tuyến tính, nâng cao hệ số công suất của hệ thống.

Hình 3 – Ví dụ về mạch Passive PFC từ Wikipedia

Lợi ích của việc hiệu chỉnh hệ số công suất

Sử dụng PFC mang lại nhiều lợi ích kỹ thuật và kinh tế. Về mặt kỹ thuật, PFC giúp giảm sụt áp, biến dạng sóng hài và công suất biểu kiến của tải, cải thiện chất lượng điện năng, đặc biệt quan trọng đối với các ngành công nghiệp chưa áp dụng bộ nguồn có tích hợp PFC.

Về mặt kinh tế, PFC giúp giảm chi phí tiêu thụ và truyền tải điện trong hệ thống phân phối, giảm hóa đơn điện. Điều này có lợi cho các công ty, đặc biệt trong ngành thiết kế kỹ thuật, vì giảm chi phí vận hành và nâng cao hiệu suất, độ tin cậy của hệ thống điện.

Có thể bạn quan tâm:

1. Các loại nguồn điện: Các loại nguồn điện khác nhau những gì?
2. 11 LOẠI NGUỒN ĐIỆN KHÁC NHAU
3. Nguồn tổ ong là gì? Tổng hợp những điều cần biết về nguồn tổ ong
4. Những điều cần biết khi sử dụng nguồn tổ ong