Nedir şu tartılışıp durulan PFC kavramı?
Bilgisayar piyasasının klasikleşmiş bir tavrı vardır, yeni bir kavram ile karşılaşıldığında, eğer bu yeni kavramın ne olduğu anlaşılmazsa, ne olduğu ve ne işe yaradığı konusunda sayısız efsane üretilir. Geçtiğimiz yıl tanıştığımız PFC (Power Factor Correction) kavramında da bunu yaşadık. Gerek kullanıcılar, gerek satıcılar anlamlandıramadıkları bu yeni kavrama çeşit çeşit özellik yüklediler: "Daha az elektrik kullanıyor", "Dalgalı voltajı dengeliyor", "Güç kaynağının daha güçlü olmasını sağlıyor" ve bunun gibi sayısız iddia.
Bir süredir bu konuya açıklık getirecek bir çalışma yayınlamayı planlıyorduk, ama bu karmaşık kavramı en basit haliyle nasıl aktaracağımız konusunda kaygılarımız vardı. En sonunda konunun sadece kullanıcıyı ilgilendiren kısmını, en yalın haliyle, formüllere ve teorinin derinlerine dalmadan özetledik.
PFC neden gerekiyor?
Bildiğiniz gibi evlerimizdeki elektrik, 220 Volt geriliminde ve 50Hz frekansta alternatif akımdır (AC). "Alternatif Akım" ifadesi, akımın saniyede 50 kere yön değiştirdiğini belirtir. Evinizdeki prize basit bir yük, örneğin bir elektrikli ısıtıcı bağladığınızda ve cihaza uygulanan gerilim ile cihazdan geçen akımı izlediğinizde, gerilim ile akımın senkronize şekilde ilerlediğini görürsünüz. Gerilim zirveye ulaştığında akım de zirveye ulaşır, aynı şekilde birlikte de aşağı inerler.
Ampul, ısıtıcı gibi dirençten oluşan basit yüklerde gerilim ile akımın ilişkisi oldukça basitken, bobin ve kondansatör gibi reaktif yükler içeren cihazlar kullanmaya başladığınızda iş değişir. Yükün indüktif (bobin) yada kapasitif (kondansatör) oluşuna bağlı olarak, gerilim zirveden aşağı inmekteyken akım hala yükselmekte olabildiği gibi bunun tam tersi de olabilir. Akım ve gerilim arasında oluşan faz farkı nedeniyle biri, diğerinin önünde gitmeye başlar. Bu aradaki faz farkı, "güç faktörü" dediğimiz değerle alakalıdır.
Peki bu dengesiz durumun ne zararı var? Görünürde bizlere bir zararı yok, ama elektrik şebekesinin bütününü düşünürsek işler değişiyor. Güç faktörü düşük cihazlar nedeniyle şehir elektriğinin 50Hz'lik dalga formunda bozulmalar oluyor, trafolarda ve elektrik şebekesinin nötr hattında ısınma görülebiliyor. Kısacası, güç faktörü kötü cihazlar elektrik şebekesine ek yük bindiriyor. İşte bu yüzden de fabrika gibi büyük elektrik motorları ve makineleri kullanan kurumlar, sadece kullandıkları elektrik için değil, bir de ek "reaktif bedel" ücreti ödüyorlar.
Benim bilgisayarım tüm şebekeyi mi zorluyor?
Aslında şimdiye kadar anlattığımız durumun şebekeye etkisi daha çok büyük sanayi makineleri için geçerli, tek bir bilgisayarın güç kaynağının elektrik şebekesine getireceği yük dikkate alınmayacak düzeyde. Gelgelelim, iki önemli durum var: Tek bir PC önemsiz derece etki yaratsa da, günümüzde özellikle gelişmiş ülkelerde evlerin çoğunda bilgisayarlar bulunuyor, hatta evlerdeki bilgisayar sayıları bir tane ile kalmıyor. Daha önemlisi, yüzlerce bilgisayarın birarada çalıştığı bilgi-işlem merkezleri ve büyük firmalar şehirlerde çok sayıda bulunuyor. Özellikle bu firmalar, elektrik şebekesine bir kaç makineye sahip birer fabrika gibi etki edebiliyorlar. İşte bu yüzden de birçok ülke, PFC özellikli güç kaynaklarını şart koşuyorlar. İşte bu yüzden de güç kaynağı üreticileri PFC'li güç kaynakları üretmeye başladılar, aksi halde ürünlerini bazı ülkelerde satmaları olanaksız.
PCF nasıl çalışıyor?
Power Factor Correction / Güç Kompanzasyonu yapmanın en temel yolu, elimizdeki yüke paralel olarak, karşıt türde bir yük bağlamaktır. Yani elimizde kondansatörlerden oluşan, kapasitif bir yük varsa, bunu paralel bağlanmış bobinlerle karşılamak gerekir. Bobinlerden oluşan indüktif bir yükümüz varsa, bu sefer de kondansatörlerle dengeleme yapabilir ve bahsettiğimiz gerilim - akım dengesizliğini mümkün olduğunda düzeltiriz.
Uygulamada, PFC sistemi aktif yada pasif olarak tasarlanıp uygulanabiliyor. Pasif PFC sisteminde, az önce anlattığımız gibi, yükün cinsine göre kapasitif (kondansatör) yada indüktif (bobin) devre elemanları kullanılarak yük dengeleniyor. Aktif PFC sistemi ise özel bir devreden oluşuyor. Bu devre elektrik şebekesi ile güç kaynağı arasına giriyor ve güç kaynağının gerek duyduğu gerilimi kendi üzerinden sağlıyor. Tabii bunu yaparken kendisi de bir miktar güç tüketiyor ama ciddiye alınacak düzeyde değil. Aktif PFC sistemler güç faktörünü düzeltmekte çok daha başarılı ve bu değeri ideal durum olan 1'e çok yakın bir değere, 0.99'a kadar yükseltebiliyorlar.
PCF'nin bana ne yararı var?
Açıkçası PFC'li bir güç kaynağının size direkt olarak sağlayacağı bir kazanç yok. Anlattığımız gibi, PFC elektrik şebekesiyle ilgili bir konu, ve kullanılması elektrik idareleri tarafından şart koşuluyor. PFC'nin sizlere etkisi ancak çok dolaylı bir yoldan olabilir o da şöyle: Eğer PFC'siz güç kaynakları her eve girer ve her apartmandan elektrik şebekesine ufak bir atölye kadar yük bindirilmeye başlanırsa, elektrik idaresi konutlara da reaktif bedel fatura etmeye başlayabilir. Tabii bu sadece biraz abartılmış bir senaryo, ama olamayacak bir şey de değil. Kimse elektrik için daha fazla para ödemek istemez herhalde?
PCF efsaneleri
Bütün bunları anlattıktan sonra, PFC üzerine üretilmiş bazı yersiz inanışları yıkmak için, en temel gerçekleri tekrarlayalım:
* PFC'li güç kaynakları, daha az enerji kullanmanızı sağlamaz.
* PFC'li güç kaynakları, benzer güçteki PFC'siz güç kaynaklarından daha güçlü değildir.
* Aktif yada Pasif PFC'nin voltaj regülasyonu özelliği yoktur. Düşük gerilimi yükseltmez, dalgalı gerilime karşı koruma sağlamaz.
* PFC'nin voltaj koruması gibi bir özelliği yoktur, gerilimdeki ani yükselmelere (surge) karşı koruma sağlamaz.
* Aktif PFC'li güç kaynaklarının güç düzeltme katsayısı daha iyidir, dolayısıyla PFC işini daha başarılı gerçekleştirirler.
Evet, tahmin ediyoruz ki bir türlü anlaşılmayan şu PFC kavramını en basit haliyle açıklamayı başardık. Satın aldığınız güç kaynaklarında aktif yada pasif PFC sisteminin var olmasına dikkat etmenizi öneririz.
kaynak: darkhardware.com
