In conclusione, serve o no questo PFC ?
Da un punto di vista dell' utente singolo, che pensa al proprio orticello, la risposta è sicuramente no. Infatti da un punto di vista puramente egocentrico, gli unici che ne traggono vantaggio sono le società di distribuzione, in quanto se il vostro alimentatore presenta 100W a fattore di potenza 0, 5, vi troverete fatturati 50W. Se il fattore di potenza è 0,98, ve ne troverete fatturati 98 ! Quindi, in tal senso, sarebbe auspicabile un fattore di potenza 0!
Però, se vediamo la cosa da un punto di vista generale, non possiamo che concordare con ogni tentativo di miglioramento del risparmio energetico globale e della riduzione dello smog elettromagnetico; i PC installati, per quanto poco possano consumare, sono milioni ed è insensato sprecare risorse sensibili se è possibile evitarlo con interventi minimi.
Quanto agli imbonitori da fiera e ai loro epigoni, il cui clamore è proporzionale all' utile ricavato, vale in generale quanto si sa già comunemente, ovvero che l' ignoranza della gente è mezzo di sopravvivenza dei furbi; ma va anche ricordato che l' ignoranza è fatto facilmente sanabile :è questione di volerlo.
Allora, cosa fa il PFC ?
- migliora l' efficienza delle reti di distribuzione dell' energia elettrica, riducendo la quantità di potenza reattiva che i circuiti si scambiano, riducendo i costi di produzione e trasporto e quindi aiutando nel senso di un risparmio di risorse.
- riduce le armoniche prodotte e quindi riduce lo smog elettromagnetico
Allora, cosa non fa il PFC ?
- non migliora la stabilità della tensione ! Un circuito alimentatore con o senza PFC funzionano altrettanto bene. Il PFC in genere non riguarda minimamente la parte di conversione della corrente da alternata a continua e tanto meno la stabilizzazione di queste tensioni. Il circuito PFC riguarda la parte di correzione del fattore di potenza del carico presentato sulla linea di alimentazione dell' Enel. I più recenti circuiti di controllo che integrano le funzioni PWM con quelle PFC, unito ad una riprogettazione generale, hanno sicuramente dato origine ad alimentatori mediamente di ottima qualità. Questo non toglie che un qualsiasi alimentatore professionale (Lambda, Clestica, ecc) di 10 anni fa, senza alcun artificio specificatamente dedicato al PFC, fosse di gran lunga migliore di un ottimo alimentatore PC attuale. Mercati diversi e costi diversi, purtroppo.
Il problema della stabilità della tensione di uscita dipende non da una singola parte, ma dal complesso del progetto.
- non prolunga la vita dell' alimentatore ! Non è un sistema anti disturbi, non è un filtro contro le sovratensioni, non salva dai corto circuiti. Semmai è una ulteriore aggiunta di elettronica (nel caso di sistema attivo) che andrà ad aumentare i componenti soggetti a guasto.
Il miglioramento del fattore di potenza non ha niente a che vedere sulla durata dell' alimentatore, con la sua sicurezza o con la soppressione di sovratensioni provenienti dalla rete.
Sicuramente la riduzione delle armoniche e il miglioramento del rendimento (ovvero la riduzione della potenza persa in calore) non possono che fornire una buona base per una maggiore durata dei componenti elettronici, ma la vita del prodotto dipende da come è stato progettato e realizzato e non da una singola innovazione. Posso benissimo avere cos phi = 1 e onda perfettamente sinusoidale, ma se poi per economia ho utilizzato componenti al limite del dimensionamento, la durata sarà proporzionale a questi e non a quelli.
- non migliora il rendimento dell' alimentatore ! Non comunque nel senso che si da ad intendere. Un alimentatore che presenta sulla linea un fattore di potenza 1 progettato male dissiperà in calore più energia di uno con un fattore di potenza 0,7 ben progettato . Come abbiamo detto, il PFC agisce col riportare in fase corrente e tensione e quindi col minimizzare la componente reattiva, ma non modifica minimamente il sistema switching che converte la tensione primaria in quelle secondarie. Il rendimento vero e proprio dell' alimentatore, ovvero il rapporto tra potenza richiesta dalla rete e potenza resa sul lato a bassa tensione dipenderà anche da altri fattori. Stiamo parlando di alimentatori basati su circuiti a commutazione, in cui la maggior parte delle perdite di potenza dipendono dalla commutazione dei semiconduttori. Ad esempio è facile notare che in un circuito standard l' aletta di raffreddamento maggiore non compete agli switch sul alto ad alta tensione, ma ai diodi sul lato a bassa tensione; utilizzando tecnologie più complesse, come quella del raddrizzamento sincrono, si possono ridurre queste perdite. Possiamo dire che una buona progettazione che tenga conto della necessità di abbattere le perdite porterà sicuramente ad aumento del rendimento complessivo inteso come rapporto tra la potenza attiva assorbita dalla rete e quella resa sul lato a bassa tensione, indipendentemente dal PFC.
PFC e rendimento sono legati solo da una revisione del progetto dell' alimentatore in questa direzione.
- non "altera la forma d'onda della corrente in ingresso e conduce a diversi effetti benefici", almeno non nel senso taumaturgico-miracolistico che pretendono gli estensori di questo "panegirico al PFC". Chi andasse ad osservare le forma d' onda di buona parte degli alimentatori "PFC" troverebbe ben altro che le perfette sinusoidi della teoria !
Sicuramente va detto che il riporto a fattore unitario può comportare una diversa forma d' onda e, in questo senso, una riduzione dei disturbi elettromagnetici riflessi sulla linea di alimentazione. Va ricordato che i problemi di generazione di disturbi ad alta frequenza non sono causati da un basso fattore di potenza, bensì dalla natura stessa del circuito a commutazione (switching mode) che costituisce il fulcro degli alimentatori PC classici.
Corrente e tensione possono essere in perfetta quadratura (cos phi = 0) pur essendo perfettamente sinusoidali (ovvero niente armoniche) mentre posso avere corrente e tensione in fase, ma con forma d' onda squadrata, a gradini o triangolare, ovvero afflitte da una marea di armoniche.
Di nuovo, PFC e forma d' onda sono legati solo da una revisione del progetto dell' alimentatore in questa direzione.
Tanto per ridere, diciamo anche che :
- PFC non"ripartisce il carico dell'alimentatore sulle varie linee in base alle esigenze del sistema", non ci pensa neppure, non è il suo compito .
- PFC non " riduce qualsiasi interferenza elettrica". PFC non è una protezione contro i fulmini o un soppressore EMI. Sicuramente, come detto, una revisione del progetto che miri ad un miglioramento dell' efficienza probabilmente darà anche il risultato di un abbattimento dei disturbi, ma semmai quelli che l' alimentatore produce, non quelli che arrivano dalla rete, compito questo di altri componenti.
- PFC non "rende idoneo" l' alimentatore a niente, salvo a rientrare nei termini previsti dalle leggi europee. La riuscita di pratiche negromatiche con la convocazione dello Spirito dell' Overclock e funzionamenti 25h/24 dipendono da altri elementi.
- PFC non è un cambia tensione automatico e non ha niente a che fare con la possibilità dell' alimentatore di ricevere una gamma estesa di tensioni di ingresso. Questa caratteristica dipende dalla circuiteria implementata dal progettista e non dalla correzione del fattore di potenza.
- PFC non ha niente a che fare con una " protezione delle periferiche" . Non è nè un OVP (Over Voltage Protection) nè un OCP (Over Current Protection) nè un controllo di sovra potenza o sovra temperatura. Queste funzioni sono eventualmente svolte da altre parti del circuito che niente hanno a che fare con PFC.