PFC પાવર ફેક્ટર કરેક્શન

પાવર ફેક્ટર અને મેન્સ ફ્રીક્વન્સીનું હાર્મોનિક ફેક્ટર પાવર ગુણવત્તાના મહત્વપૂર્ણ સૂચક છે, ખાસ કરીને આ પાવર દ્વારા સંચાલિત ઇલેક્ટ્રોનિક સાધનો માટે.

એસી સપ્લાયર માટે તે ઇચ્છનીય છે કે પાવર પરિબળ ગ્રાહકો એકતાની નજીક હતા, અને ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો માટે તે મહત્વનું છે કે હાર્મોનિક વિકૃતિ શક્ય તેટલી ઓછી હોય. આવી પરિસ્થિતિઓમાં, ઉપકરણોના ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકો લાંબા સમય સુધી જીવશે, અને લોડ વધુ આરામથી કામ કરશે.

વાસ્તવમાં, એક સમસ્યા છે, જે એ છે કે પરંપરાગત રેખીય શક્તિ સ્ત્રોત ઇલેક્ટ્રોનિક સાધનોને યોગ્ય ગુણવત્તા અને ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા સાથે વીજળી પ્રદાન કરવામાં અસમર્થ છે. પરિણામે, આપણે એ હકીકત સ્વીકારવી પડશે કે 80% ની પાવર સપ્લાય યુનિટની કાર્યક્ષમતા 0.7 તરફ વલણ ધરાવતા પાવર ફેક્ટરને ધોરણ માનવામાં આવે છે.

અને આ સમસ્યાનું કારણ એ હકીકતમાં રહેલું છે કે પ્રવેશદ્વાર પર પરંપરાગત સ્વિચિંગ પાવર સપ્લાય ફિલ્ટર કેપેસિટર સાથેનો ડાયોડ બ્રિજ છે, અને સુધારેલ વર્તમાન ઉપભોક્તા પણ રેખીય લોડ છે કે કેમ તે ધ્યાનમાં લીધા વિના, નેટવર્કમાંથી ડાયોડ બ્રિજને પૂરા પાડવામાં આવતા વર્તમાનમાં હજુ પણ વિસ્ફોટ હશે, ઉચ્ચારણ અલગ શિખરો હશે, જેની વચ્ચે શૂન્ય સાથે અંતર છે. નેટવર્કમાંથી વર્તમાન વપરાશ.

આવું થાય છે કારણ કે ફિલ્ટર કેપેસિટર અસમાન રીતે ચાર્જ કરે છે અને ડિસ્ચાર્જ કરે છે, જેના પરિણામે પાવર ફેક્ટરમાં ઘટાડો થાય છે-ખરેખર, ગ્રીડમાંથી પાવર ટૂંકા કઠોળમાં વપરાય છે-ગ્રીડના સાઈન વેવ પીરિયડના દરેક અડધા માટે એક વર્તમાન પલ્સ.

આવા ફિલ્ટર કેપેસિટર દ્વારા ખવડાવવામાં આવતા સર્કિટમાં, આ ઘટના ઉચ્ચ હાર્મોનિક વિકૃતિ પેદા કરે છે. અને કેપેસિટર સાથે આવા સરળ રેક્ટિફાયર દ્વારા આપવામાં આવતા લોડનું પાવર ફેક્ટર, એક નિયમ તરીકે, 0.3 થી વધુ નહીં હોય.

તીક્ષ્ણ વર્તમાન શિખરોને સહેજ સરળ બનાવવા, પાવર ફેક્ટરને સહેજ વધારવા અને આ રીતે સહેજ ઘટાડવાની એક સરળ "નિષ્ક્રિય" રીત છે. એકોર્ડિયન… પદ્ધતિમાં ડાયોડ બ્રિજ અને ફિલ્ટર કેપેસિટર વચ્ચે ઇન્ડક્ટર ઉમેરવાનો સમાવેશ થાય છે. આ શિખરોને સાઇનસૉઇડલ આકારમાં સહેજ ગોળાકાર કરશે.

આ કિસ્સામાં, જો કે, પાવર ફેક્ટર હજી પણ એકતા (લગભગ 0.7) થી દૂર રહેશે, કારણ કે વપરાશમાં લેવાયેલા વર્તમાનનો આકાર ફરીથી સાઇનસૉઇડલ નથી. અને જ્યારે વિવિધ ક્ષમતા ધરાવતા યુઝર્સના આવા ઘણા પ્લાન ગ્રીડ સાથે જોડાયેલા હોય છે, ત્યારે તે પાવર જનરેટીંગ પાર્ટી માટે ગંભીર સમસ્યા બની જાય છે.

પાવર ફેક્ટરને સુધારવા અને લાઇન ફ્રીક્વન્સી હાર્મોનિક્સ ઘટાડવાની શ્રેષ્ઠ રીત એ છે કે પાવર સપ્લાય સ્વિચિંગમાં પલ્સ-બૂસ્ટ કન્વર્ટર પર આધારિત પ્રમાણમાં સરળ એક્ટિવ પાવર ફેક્ટર કરેક્શન (PFC) સ્કીમનો ઉપયોગ કરવો.અહીં, ઇનપુટ રેક્ટિફાયર સર્કિટમાં માત્ર ઇન્ડક્ટર ઉમેરવામાં આવતું નથી, પણ ડ્રાઇવર અને કંટ્રોલર તેમજ ડાયોડ સાથે ફીલ્ડ-ઇફેક્ટ ટ્રાન્ઝિસ્ટર પણ ઉમેરવામાં આવે છે.

સક્રિય પાવર ફેક્ટર કરેક્શન (સક્રિય PFC) દરમિયાન, FET ઝડપથી બે રાજ્યો વચ્ચે સ્વિચ કરે છે.

પ્રથમ સ્થિતિ - જ્યારે સ્વીચ બંધ હોય, ત્યારે ચોકને રેક્ટિફાયર પાસેથી પાવર મળે છે, ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ઊર્જાનો સંગ્રહ થાય છે, જ્યારે ડાયોડ રિવર્સ બાયસ્ડ હોય છે, અને લોડ માત્ર ફિલ્ટર કેપેસિટર દ્વારા સંચાલિત થાય છે.

બીજી સ્થિતિ એ છે કે જ્યારે ટ્રાન્ઝિસ્ટર ખુલ્લું હોય છે, ચક્રના આ ભાગ દરમિયાન ડાયોડ વાહક સ્થિતિમાં જાય છે, અને ચોક હવે લોડમાં ઊર્જા સ્થાનાંતરિત કરે છે અને કેપેસિટરને ચાર્જ કરે છે. આવા સ્વિચિંગ ઘણા દસ કિલોહર્ટ્ઝની આવર્તન સાથે થાય છે. મુખ્ય સાઈન વેવની દરેક અર્ધ-તરંગ.

કી કંટ્રોલ સર્કિટ સમય અંતરાલોની અવધિને સમાયોજિત કરે છે - ચોક ગ્રીડ સાથે કેટલો સમય જોડાયેલ છે અને તે કેપેસિટરને કેટલો સમય ઉર્જા આપે છે જેથી કેપેસિટરમાં વોલ્ટેજ સતત સ્તરે જાળવવામાં આવે, જેમ કે સરેરાશ ચોક કરંટ. આ સર્કિટ સપ્લાયના પાવર ફેક્ટરને 0.98 સુધી વધારી દે છે.

સક્ષમ સ્વિચિંગ મેનેજમેન્ટ જરૂરી છે જેથી વર્તમાન વપરાશ નેટવર્કના વૈકલ્પિક વોલ્ટેજ સાથે તબક્કામાં હોય. આ હેતુ માટે, નિયંત્રક FET ના ગેટને નિયંત્રિત કરવા માટે PWM સિગ્નલ જનરેટ કરે છે, જેથી સાઈન વેવની ટોચ પર, ચોક શૂન્ય (લાંબા સમય સુધી) ની નજીકના વોલ્ટેજ કરતાં ઓછા સમય માટે ઊર્જા મેળવે છે.

પીએફસી કંટ્રોલર પાસે આઉટપુટ વોલ્ટેજ ફીડબેક લૂપ છે (જે સંદર્ભ સાથે સરખાવવામાં આવે છે અને તેને સ્થિર રાખવામાં આવે છે. PWM દ્વારા), તેમજ ઇનપુટ વોલ્ટેજ અને ઇન્ડક્ટર કરંટ સેન્સર વાસ્તવિક સમયમાં સરેરાશ ઇન્ડક્ટર કરંટનું ચોક્કસ નિરીક્ષણ કરવા માટે લોડમાં મહત્તમ પાવર ફેક્ટર છે તેની ખાતરી કરવા માટે.