Mecanismo de Extração de Corrente Contínua: Redefinir os Requisitos de Capacitância dos Dispositivos de Correção do Fator de Potência

Na atual procura de elevada densidade de potência e longa vida útil do sistema, o banco de condensadores eletrolíticos nos sistemas tradicionais de correção do fator de potência tornou-se um estrangulamento tecnológico. À medida que as topologias evoluem de consumo de corrente intermitente para contínuo, poderá esta dependência dos condensadores ser ultrapassada?

Paradoxo de Projeto: Para se conseguir um elevado fator de potência, são necessários condensadores eletrolíticos de grande capacidade para o armazenamento de energia; no entanto, a curta vida útil destes condensadores restringe diretamente a fiabilidade de todo o sistema. O avanço teórico do dispositivo de correção do fator de potência, que pode reduzir a capacitância através do consumo contínuo de corrente, está a impulsionar uma mudança fundamental nesta situação.

Inovação em Topologia no Modo Contínuo Ligado
O filtro ativo paralelo sem inversor do tipo Boost adota uma arquitetura de conversão CA-CA direta, combinada com a tecnologia de modulação harmónica de ordem par, que pode eliminar completamente o volumoso condensador eletrolítico do lado CC, ao mesmo tempo que realiza a compensação de potência reativa e harmónica. Comparativamente aos conversores buck, a corrente do lado da rede da topologia boost apresenta características contínuas, o que significa que não é necessário qualquer filtro adicional do lado da rede. A tecnologia de modulação de ponta no chip de controlo melhora ainda mais a largura de banda disponível do amplificador de erro PFC, reduzindo significativamente a capacitância necessária do condensador do barramento CC do PFC.

Equilíbrio de Engenharia entre o Valor do Capacitor e a Fiabilidade do Sistema
A redução da capacitância de saída não é ilimitada. Ao distorcer adequadamente a forma de onda da corrente de entrada, pode ser derivado o limite teórico para a redução da capacitância de saída, atendendo à norma harmónica EN 61000-3-2. Para aplicações como drivers LED de alto brilho, a vida útil dos condensadores eletrolíticos torna-se frequentemente um estrangulamento em todo o sistema; reduzir a capacitância significa que podem ser utilizados condensadores de filme de longa duração como substitutos. A operação contínua de consumo de corrente, combinada com um algoritmo de controlo de quadro de referência síncrono, permite que o dispositivo de correção do fator de potência alcance um melhor equilíbrio entre a velocidade de resposta dinâmica e a densidade de potência.

A estratégia de controlo no modo de condução contínua também afeta a seleção do condensador. A tecnologia de redução da corrente de avanço de fase em condições de baixa carga elimina o efeito de avanço de fase causado pelos filtros EMI e condensadores de entrada, corrigindo o valor de referência da corrente média do indutor, mantendo um elevado fator de potência numa ampla gama de carga e evitando o aumento excessivo da capacitância de saída para compensar o desempenho dinâmico.