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Correction passive du facteur de puissance

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C'est la solution la plus simple et la moins chère d'entre toutes, mais également la moins performante. Comme son nom l'indique, elle utilise des éléments purement passifs pour tenter d'améliorer l'allure du courant. Et quoi de mieux qu'une bonne vieille inductance (simple bobine ici) encore une fois pour agir sur ce courant ! A noter qu'il existe de nombreuses variantes entièrement passives, on n'en étudie qu'une très courante ici. Avec la LC Power, on a un condensateur en parallèle de la bobine pour en faire un filtre passe-bande (dit "résonant parallèle") et améliorer encore un peu plus la forme du courant par rapport à une simple bobine. Cet assemblage est normalement calculé pour atténuer la 3ème harmonique entre autre, la plus intense après le fondamental.

Le module se place juste à l'entrée de la manière suivante :


Cette bobine va générer une contre-réaction à la variation brutale du courant lors des cycles de charge du condensateur. Le courant induit dans la bobine, à cause du champ magnétique créé lors du passage du courant issu du réseau, va s'opposer à la variation du courant qui lui a donné naissance, autrement dit le courant tiré du réseau. En atténuant la déformation créée par les harmoniques, et notamment celle de rang 3, ça a pour conséquence de lisser son allure et de le remettre un peu en phase avec la tension. On atténue la raideur des fronts de montée du courant grâce à l'inductance en stockant un peu d'énergie puis en la redistribuant. On peut espérer obtenir un facteur de puissance entre 0.6 et 0.8 suivant la charge :


Un PFC passif a comme avantage d'être très simple, très fiable puisque c'est juste un fil enroulé autour d'un noyau métallique, robuste, insensible aux pointes de courants ou au bruit électrique, peu dissipatif et ça ne génère pas d'interférences électromagnétiques (ça joue même un peu le rôle de filtre).

De l'autre côté, il a quand même de sérieux inconvénients. C'est un système encombrant et lourd car la bobine doit avoir une certaine valeur d'inductance sous une fréquence de 50 Hz. Le comportement dynamique n'est pas génial car son efficacité dépend de la charge. En règle générale, le facteur de puissance s'effondre au fur et à mesure qu'on demande de la puissance car ça introduit de plus en plus de déphasage sur le courant, malgré la réduction d'intensité des harmoniques. Il se peut aussi qu'à partir d'une certaine charge, la bobine du PFC passif se mette à grésiller à cause des efforts électrodynamiques entre les fils qui se renforcent car ils sont mal noyés dans le vernis. Contrairement au transformateur qui travaille à une haute fréquence qu'on ne peut pas entendre, la bobine PFC travaille avec du 50 Hz, et plus globalement entre 0 et 1 kHz avec les harmoniques, donc directement dans le domaine des fréquences audibles par l'homme. La LC Power montrera d'ailleurs un très fort grésillement quand on commence à lui demander de la puissance (prochain dossier).

Néanmoins, un PFC passif c'est mieux que rien, mais ça ne vaudra jamais un module actif qui se charge des corrections d'une manière beaucoup plus pointue. Les normes en vigueur se basent sur l'intensité des différentes harmoniques, ça n'impose pas d'avoir une allure parfaite pour le courant. Il faut principalement un déphasage minimum et tant pis si le taux de distorsion est un peu élevé, du moment que les courants harmoniques soient suffisamment atténués. Evidemment, si on corrige tout, c'est encore mieux et c'est ce que va faire un module actif.

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Commentaires
mipuel 07/12/2005 18:47
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Tient ça serait intéressant de proposer cet article au téléchargement, dans un format libre biensur :ange: (à quoi je pense ?)
Si son auteur été d'accord évidement :jap:

geo17 07/12/2005 19:02
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Des articles comme on aimerait en voir plus souvent ! Bravo à l'auteur.

christophe_d13 07/12/2005 20:03
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Bien bel article autant du point de vue technique que rédactionnel.

Ma phrase préféré :
"jusqu'à la rupture pour certaines"
Une bonne odeur de condo, ou de claquement... J'adore ça...

David, c'est super !

bendisco5169 07/12/2005 23:43
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Je n'ai qu'un mot à dire : MERCI !
Merci pour cet article "parfait" qui entre vraiment dans le vif du sujet.

Par contre l'idée de mipuel serait bien.
encore BRAVO !

graneyrac 08/12/2005 12:04
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2 remarques:

1 - ça me ferait mal que les alims à découpage datent de 40 ans, en tout cas pas dans le grand public... sans compter qu'en 1965 y avait pas des masses de micro ordinateurs sur la planète, non ?

2 - La régulation de vitesse de ventilation des procs, et aussi des alims se fait par "soft" . A partir de là cette régulation pourrait aussi se faire au niveau des tensions... pas trop complexe une régul intelligente genre feedback contrôlé style cool and quiet, non ?

En tout cas, BRAVO pour le boulot et continue de dénoncer la bêtise des soi-disant économies consistant à installer des composants trop cheap alors que l'écart de prix entre 2 condo dont la tension de sécurité varie du simple au double, ne diffèrent que de qq centimes ! C'est archi-con cet aveuglement "économique"

rosco 08/12/2005 12:32
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Les topologies élec ont ~40 ans, pas parlé des ordis globalement ;)

Les économies faut les voir à moyenne/grande échelle aussi, à l'unité ça veut rien dire.

hermano200 08/12/2005 12:46
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Bravo trés bel article bien documenté
Ayant dépanné des alims à découpage pendant plus de 10 ans ainsi que divers matériel trans et autre je sais ce que coute d'éconmiser sur les composants et les condensateurs chimiques en particulier (50% des pannes...) à quand un article sur les condos et sur leur normalisation ?
Il n'y a pas que la tension de service à prendre en compte en particulier certains souffrent à cause de la température des crêtes de tension et des courants trop importants ainsi que de la HF pour certains appareils : magnétoscopes et TV par exemple.

graneyrac 08/12/2005 12:52
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a écrit :

Les topologies élec ont ~40 ans, pas parlé des ordis globalement ;)

Les économies faut les voir à moyenne/grande échelle aussi, à l'unité ça veut rien dire.




PAS D'ACCORD

C'est justement parce que les fabricants se focalisent sur ce qu'ils croient être une économie d'échelle ... style 10 cts multiplié par 1M = 10 M .... qu'on en arrive là ... ils oublient que ce même Million... avec un prix de vente augmenté de 20 cts... apporte 2 fois plus de bénéfices, comparés à une économie théorique bidon et commercialement stupide. Bref, l'utilisateur n'est pas à 1 Euro prêt lors de l'achat de son alim, c'est faux !

Ok on parlait pas d'ordi, juste d'alims , ok ... et y'a 40 ans y'avait des alims à découpage partout, :) ok .
C'est marrant, moi, les premières que j'ai vu débouler sur les Télé, c'était vers les années 80 ... et les lampes se vendaient encore et pas que pour les amplis son.

graneyrac 08/12/2005 13:08
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Pour ceux que ça intéresse, la formule de Boucherot explique bien , c'est à dire mathématiquement, le facteur "fréquence" et comment en multipliant celle-ci, on divise d'autant le volume du transfo, donc de l'alim, et de sa châleur ... C'est juste pour illustrer ce dossier que je trouve excellent, même si ça parle pas des ordis
http://stielec.ac-aix-marseille.fr [...] decoup.htm

Loacoon 09/12/2005 00:56
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elmick a écrit :


Ok on parlait pas d'ordi, juste d'alims , ok ... et y'a 40 ans y'avait des alims à découpage partout, :) ok .
C'est marrant, moi, les premières que j'ai vu débouler sur les Télé, c'était vers les années 80 ... et les lampes se vendaient encore et pas que pour les amplis son.




Personne n'a dit que c'était courant et qu'il y en avait partout, ils disent juste que cette technologie est vieille de 40 ans, pas forcément sa mise en application.

En tout cas exellent article ;) Bravo!

piwi69100 09/12/2005 12:23
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Salut
Tout simplement félicitations à ou aux auteurs pour ce dossier

:jap:
A+

fourbe 10/12/2005 16:22
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encore bravo !

cyrano 10/12/2005 21:34
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une petite question. Ici, il est question des alim à dispo du grand publique.

Mais qu'elles sont les valeurs typiques des alim de serveur haut de gamme : leur rendement, leur puissance typique, voir leur fonction suplémentaire ?
(en fait je suis surtout curieux de leur rendement)

zoumail 28/12/2005 13:03
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merci pour cette articl, mais voilà j'ai une question pour vous;
vous ne démentrez pas que ctte alimentation améliore le facteur de puissance, vous donnée des résulats montrent la tension de sortie mes pas l'allure du courant à l'entré de l'alimentation ni le PFni THD de votre alimentation si vous pouvez m'éclairez sur ce point merci encor et félicitation.

flo1028 02/01/2008 17:00
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Bonjour et Bonne Année à tous,
Merci pour ces 2 articles... :-)
J'ai pas tout saisi, loin de là... Mais ça fait plaisir...
J'ai juste un souci, et je pense que les spécialistes qui sont intervenus ici pourront m'aider... Si je n'arrive pas trop trop tard...

- Est-il vraiment déconseiller d'utiliser des "dédoubleurs" de prise "molex" pour alimenter des disques durs ?
- peut-on envisager d'utiliser les connecteurs "p4" et autres "PCI-E" pour les transformer en "Molex" pour les disques durs ?

Mon problème est tout simplement qu'actuellement avec une seasonic s12HT500, je n'ai plus de Molex libres et j'en aurai besoin pour alimenter HDD et lecteurs Optiques (CD et DVD)...

Voilà...

Merci.

NoiseGate 25/01/2008 10:42
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Bonjour,

J'ai beaucoup apprécié le contenu de ce document.
Petite question subsidiaire : Est ce qu'une alimentation à découpage (dans mon cas, pour un serveur) a une consommation linéaire en fonction de la charge des différents composants connectés. Je dois investir dans un onduleur et je ne sais pas si je dois le dimensionner en fonction de la puissance affichée de l'alimentation ou si je dois calculer réellement sa consommation de courant en fonction du nombre d'éléments que j'intègre à ce serveur (Nbs de disques, lecteur de bande, cartes supplémentaires, etc ...).

Merci d'avance pour la réponse et bonne continuation

Anonyme 14/08/2008 20:34
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Merci pour toutes ces explications !

Même si l'on ne comprend pas tout dans le détail, les idées directrices sont claires et permettent de faire notre choix de façon beaucoup plus objective que de se fonder sur des on-dit.

Merci encore !

Amet 03/02/2009 21:40
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merci pour ce dossier très complet, merci également pour avoir dénoncer le marketing que "presque" tt le monde croit!!

Ce sujet ne peut plus être commenté.
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