Hi @ll!!!
was hat es mit aktiv und passiv PFC(= Power Factor Correction) auf sich????
Danke tea
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(Anonym) tealight „PFC(= Power Factor Correction)“
Der nicht sinusförmige Strom, den typisches Computer-Equipment dem 230-V-Netz entnimmt, hat deutliche Rückwirkungen: Zum einen sorgt sein hoher Oberwellengehalt etwa in Trafo-Stationen für mehr Verlustleistung, die die Kraftwerke erzeugen müssen. Zum anderen bewirkt er, dass sich die Strangströme im Dreiphasensystem nicht mehr größtenteils kompensieren und der Nullleiter stärker beaufschlagt wird. Nebenbei können in der Hausverkabelung stärkere Ausgleichsströme fließen, die etwa in verschiedenen Räumen miteinander verbundene Soundkarten und HiFi-Anlagen oder TV-Karten und Fernsehgeräte irritieren.
Die Arznei gegen nicht sinusförmige Ströme heißt PFC, das eingeführte Kürzel für Power Factor Correction, zu deutsch Leistungsfaktorkorrektur - kein wirklich neues Thema, wie diverse Artikel belegen. Die gesetzliche Grundlage für die Einführung von PFC ist die europaweit geltende Norm DIN EN 61000-3-2 zur elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV). Ihr für typisches Computer-Equipment geltender Abschnitt Limits for harmonic current emissions (equipment input current
Grundsätzlich fordert die Norm, dass alle Geräte ab einer Leistungsaufnahme von 75 W bestimmte Grenzwerte für Stromoberschwingungen einzuhalten haben. Ausnahmen betreffen beispielsweise professionelles Equipment, für das ab einer Leistung über 1 kW keine Grenzwerte existieren. PCs, Monitore oder Rundfunk- und Fernsehgeräte fallen in eine eigene Bewertungsklasse ‘D’, was die Normänderung A14 vorsieht. Diese Normänderung ist zwar zum 1. 1. 2001 in nationales Recht zu überführen, jedoch steht ihre Verkündung im Amtsblatt noch aus.
Deshalb wird die Klassifizierung ‘D’ für PCs und Monitore voraussichtlich erst zum 1. 7. 2001 bindend. Solange herrscht - insbesondere für Prüflabore - quasi ein undefinierter Zustand: Derzeit sind Geräte gemäß DIN EN 61000-3-2:1995 in Verbindung mit den Änderungen A1:1998 sowie A2:1998 zu prüfen. Diese Prüfung ist Grundlage für Konformitätsbescheinigung und CE-Kennzeichnung, ohne die Produkte nicht in den Handel gebracht werden dürfen. Geräte, die diesen Anforderungen nicht entsprechen, die aber die derzeit noch nicht verbindliche Änderung A14 erfüllen, will die zuständige Regulierungsbehörde für Post und Telekommunikation, wie man hört, jedoch nicht beanstanden - es handelt sich um ‘stillschweigende Duldung’.
Obwohl mit der Leistungsuntergrenze von jetzt 75 W die ehemals angedachten 50 W wieder vom Tisch sind, steht zu erwarten, dass die Grenze später - die Rede ist von 2003/2004 - auf 50 W fallen könnte.
Umsetzung
In der Industrie ist das Thema Netzrückwirkung und PFC natürlich seit langem bekannt: ‘Seit mindestens 1997’, so beispielsweise Kyocera als betroffener Hersteller, ‘weisen wir die Einhaltung der Grenzwerte nach diesem Standard durch Ausweisung in der Konformitätsbescheinigung nach.’ Fujitsu-Siemens etwa liefert seit Ende November Server und Workstations nur noch mit PFC-Netzteilen aus.
Hersteller industrieller Netzteile, wie beispielsweise Lambda, haben das Thema ebenfalls abgehakt: ‘Wir haben das Programm größtenteils sukzessive auf Geräte mit PFC umgestellt und weisen Einkäufer auch auf diese Erfordernis hin.’ Dabei wird eine aktive PFC durchweg bei Netzteilen mit einer Nennausgangsleistung von über 50 W eingesetzt. Allerdings kann man bei Profi-Netzteilen mit einer ganz anderen Kalkulation arbeiten. Der finanzielle Druck des Massenmarkts ‘PC-Netzteile’ verbietet hier aufwändige Lösungen. Kein Wunder also, dass viele Hersteller den Status quo solange als möglich beibehalten und ein ‘bewährtes’ Produkt nicht unnötig modifizieren wollen.
Im PC-Bereich werden die Lager daher wohl zum letztmöglichen Zeitpunkt umgeräumt. Professionelle Ausstatter wie beispielsweise abeco können nicht nur zum Thema Leistungsfaktorkorrektur Auskunft erteilen, sondern weisen auch darauf hin, zum Beginn des neuen Jahres mit neuen Modellen vollständig lieferfähig zu sein. Dagegen herrscht besonders bei Fachhandelsketten weitestgehend Unkenntnis bezüglich PFC: ‘Was bitte?’
Wie bei jeder Neueinführung greift auch hier ein Bestandsschutz insoweit, als dass bei Inkrafttreten der Norm bereits im Handel befindliche Geräte weiter abverkauft werden dürfen. Doch für Neufertigungen oder Neuimporte sind aktualisierte Konformitätsbescheinigungen nötig. Den Ladenpreis dürfte PFC etwa um 15 bis 20 Mark pro Gerät hochtreiben. PCs, Monitore und eventuell auch Laserdrucker werden damit teurer, die Kosten trägt der Verbraucher.
Die Ursache für Stromoberschwingungen ist die hohe Anstiegsgeschwindigkeit des Eingangsstroms in den Spannungsspitzen. Dieses lässt sich ganz simpel durch Einfügen einer Reiheninduktivität (Drossel) begrenzen, und so kommt man zum einfacheren Verfahren, der passiven PFC. Als Nachteil muss der Platzbedarf und das Gewicht des doch recht voluminösen Bauteiles gelten. Der erreichbare Leistungsfaktor liegt im Bereich von 0,75-0,8 statt etwa 0,5-0,6 ohne PFC.
Die effizientere, aber teurere Variante stellt eine aktive PFC dar: Ein zusätzlich in den Primärkreis eingeschleifter PWM-Schaltregler sorgt für eine nahezu sinusförmige Stromaufnahme. Damit kommt man auf sehr gute PF-Werte zwischen 0,9 und 1,0. Allerdings enthält der durch die Pulsbreitenmodulation „künstlich“ erzeugte Strom erhebliche hochfrequente Anteile; wenn der Hersteller an Filtermaßnahmen spart, kann dies zu EMV-Problemen führen.
