Correction passive du facteur de puissance (PPFC) et correction active du facteur de puissance (APFC)

April 24 , 2025

Les deux Correction passive du facteur de puissance (PPFC) et Correction active du facteur de puissance (APFC) sont utilisés pour améliorer le facteur de puissance et réduire la puissance réactive, mais ils diffèrent en termes de complexité, de coût et de performances.

Correction passive du facteur de puissance (PPFC)

Méthode : Utilise des composants passifs (condensateurs, réacteurs ou filtres) pour compenser la puissance réactive.

Types de PFC passifs :

A. Batteries de condensateurs (les plus courantes)

Utilisé pour compenser le facteur de puissance retardé (inductif) (courant dans les moteurs, les transformateurs).
Condensateurs fixes : Commutation manuelle, idéale pour les charges stables.
Batteries de condensateurs automatiques :Les batteries à contacteur commuté/TSC (condensateur commuté par thyristor) s'ajustent en fonction des variations de charge.

B. Filtres harmoniques (filtres LC)

Utilisé lorsque des charges non linéaires (VFD, SMPS) introduisent des harmoniques.
Conçu pour bloquer des fréquences harmoniques spécifiques (par exemple, 5e, 7e).

C. Condensateurs synchrones

Machines tournantes agissant comme condensateurs/inducteurs variables.
Utilisé dans les systèmes de transmission à haute tension.

Avantages du PFC passif :

Faible coût (les condensateurs simples sont peu coûteux).
Haute fiabilité (pas d'électronique active).
Entretien facile (pas de systèmes de contrôle complexes).

Inconvénients du PFC passif :

Compensation fixe (pas idéale pour les charges changeant rapidement).
Risque de surtension/résonance (si mal réglé).
Impossible de corriger le PF avancé (compense uniquement le PF retardé).

Correction active du facteur de puissance (APFC)

Méthode : Utilise l'électronique de puissance (IGBT, contrôle PWM) pour ajuster dynamiquement la puissance réactive.

Types de PFC actifs :

A. PFC actif dans les alimentations à découpage (SMPS)

Utilise un convertisseur élévateur pour façonner le courant d'entrée afin qu'il corresponde à la tension (PF ≈ 0,99).
Courant dans les ordinateurs, les pilotes LED et les alimentations industrielles.

B.Générateur VAR statique (SVG)

Utilisez des IGBT ou combinez des TSC (condensateurs commutés par thyristors) et des TCR (réacteurs contrôlés par thyristors).
Ajuste la compensation en temps réel pour les grandes charges industrielles.

C. STATCOM (compensateur synchrone statique)

Le convertisseur tension-source (VSC) génère de la puissance réactive de manière dynamique.
Plus rapide que le SVC, utilisé dans les parcs éoliens et les réseaux intelligents.

Avantages du PFC actif :

Compensation dynamique (s'ajuste instantanément aux changements de charge).
Plage de correction plus large (peut corriger à la fois le PF en retard et en avance)
Réduit les harmoniques (filtrage actif possible).

Inconvénients du PFC actif :

Coût plus élevé (électronique complexe, IGBT, contrôle DSP).
Plus de maintenance (refroidissement, mises à jour du firmware).
Efficacité inférieure aux charges légères (pertes de commutation).

Lequel choisir ?

Utilisez le PFC passif si :
- La charge est stable (par exemple, moteurs, CVC).
- Le budget est limité.
- Aucune fluctuation rapide de charge.
Utilisez le PFC actif si :
- La charge varie rapidement (par exemple, grues, machines à souder).
- Les harmoniques sont une préoccupation (centres de données, variateurs de fréquence).
- Une grande précision est nécessaire (réseaux intelligents, énergies renouvelables).