מערכות אל פסק ותיפקודן עם ספקי כוח מסוג ACTIVE PFC
אבי פינס – מהנדס חשמל
מאמר קצר זה מסביר את הסיבה לבעיות בהזנת ספקי כוח
APFC ממערכות אל פסק ומציג את הפתרונות האפשריים.
ההסבר הינו פשוט ומתאים גם למי שאין לו כלל ידע באלקטרוניקה. יעוץ נוסף ניתן לקבל ממהנדסי היישומים של אביאם מערכות בע"מ.
1.מה זה ספק כוח של מחשב "ישן"?
המתח שמספקת חברת החשמל הינו מתח חילופין שצורתו סינוס. מחשבים דורשים מתח ישר (כמו
מסוללה) ולכן מחשבים מצויידים בספק כוח אשר הופך את מתח החילופין למתח ישר.
עד לפני מספר שנים הספקים ה"ישנים" השתמשו במיישרי זרם פשוטים אשר יישרו את מתח החילופין. המיישרים הפשוטים האלה יכלו לעבוד עם מתח חילופין סינוסי אך גם עם מתח חילופין שצורתו גל מרובע.
החיסרון של מיישרים פשוטים אלה היה שהם גרמו להפרעות ברשת החשמל. עם התרבות השימוש במחשבים וציוד אלקטרוני אחר רשת החשמל לא יכלה ל"ספוג" את ההפרעות האלה ונגרמו תקלות בטיב המתח המסופק וגם תקלות בציוד.
2.מה זה ספק כוח ACTIVE PFC ?
עקב הבעיות שצוינו לעיל הותקנו תקנות להקטנת ההפרעות הנגרמות ע"י ספקי כוח של מחשבים וכתוצאה מכך פותחה הטכנולוגיה שנקראת
ACTIVE PFC. בטכנולוגיה זו משתמשים בטרנזיסטורים במקום מיישרי זרם פשוטים והם עוקבים אחרי מתח ההזנה הסינוסי וצורכים את הזרם בדיוק באותה צורה (סינוס)ובסנכרון למתח. כאשר המתח והזרם הם סינוסיים ומסונכרנים אחד לשני לא נגרמות הפרעות ברשת החשמל. עקב התקנים הקיימים היום רוב ספקי הכוח במחשבים חדישים משתמשים ב-
APFC .
3.אילו סוגי אל פסק קטנים קיימים בשוק מבחינת צורת מתח התפוקה?
ניתן לסווג מערכות אל פסק ל-2 סוגים מבחינת מתח התפוקה: מערכות המפיקות גל סינוס ומערכות המפיקות גל מרובע.
מערכות גל מרובע הן זולות ונפוצות יותר בשוק. כדי לבדוק אם המערכת שמוצעת לך מפיקה גל סינוס או גל מרובע שאל את המוכר או עיין בקטלוג. שים לב שמערכות גל מרובע מתוארות לפעמים כ-
QUASI SINUS או שאין בכלל שום התייחסות לצורת הגל. לעומת זאת מערכות סינוסיות בדרך כלל יתוארו כמערכות המספקות גל סינוס טהור (
PURE SINE WAVE) ואף יינתן מפרט של הרמוניות המתח ביציאה (
THD –
TOTAL HARMONIC DISTORTION). בגל סינוס נקי פחות מ-5% הרמוניות.
4.מדוע אל פסק שמתאים למחשב "ישן" לא מתאים למחשב באותו הספק עם ספק כוח ACTIVE PFC?
כפי שהוסבר קודם, ספקי הכוח הפשוטים לא רגישים לצורת הגל המסופקת להם ועבדו יפה עם מערכות אל פסק שמספקות גל סינוס או גל מרובע.
מערכות
APFC עוקבות אחרי צורת גל המתח המסופק להם וצורכות את הזרם באותה צורה. מכיון שהשינויים בגל מרובע הם חדים מאד (בניגוד לסינוס שהוא "רך" עם שינויים רציפים), ספקי
APFC לא מסוגלים לעבוד עם גל מרובע והם פשוט נכבים או שהם צורכים זרמים גבוהים מאד מהאל פסק וגורמים לאל פסק לכבות. בכל מקרה התוצאה זהה – אין גיבוי למחשב.
5.אילו פתרונות מומלצים לעבודה עם ספקי APFC?
הפתרון המומלץ לעבודה עם ספק APFC הוא מערכת אל פסק שמספקת מתח סינוסי. יש לוודא שהספק מערכת האל פסק מתאים להספק המחשב ואז מובטחת פעולה חלקה ובלי כל בעיה.
החיסרון של פתרון זה הוא שמחיר מערכות אל פסק סינוסיות יותר גבוה באופן משמעותי ממחיר מערכות אל פסק שמספקות גל מרובע.
פתרון מאולתר שעובד בדרך כלל אך לא תמיד, והוא זול יותר. הוא להשתמש במערכת אל פסק שמספקת גל מרובע אך בהספק יותר גבוה מהספק המחשב. למשל, לשים אל פסק גל מרובע של 1000 – 1500 וו"א במקום אל פסק של 600-800 וו"א. במקרים רבים זה פותר את הבעיה כי האל פסק מסוגל לספק את הזרמים הגבוהים שצורך ספק ה-
APFC מבלי שיכבה.
