Guía de selección paso a paso del controlador PFC

Elegir el controlador PFC adecuado ayuda a que su sistema de energía funcione mejor. Puede aumentar el voltaje y mejorar el funcionamiento de las cosas. Debes elegir un controlador que se ajuste a lo que necesitas. Mire qué tan eficiente es y verifique las clasificaciones de los capacitores. Esto mantiene su sistema seguro y funcionando bien. Si desea saber más, lea la guía de selección del controlador PFC o contáctenos para obtener ayuda.

Necesidades de aplicación

Voltaje de entrada y salida

Primero debe conocer el voltaje en su sistema. La mayoría de los controladores PFC pueden manejar muchos voltajes de entrada. La siguiente tabla muestra algunos números comunes que puede encontrar:

Verifique su equipo y vea si el controlador se ajusta a estos números. Si su sistema usa otros voltajes, elija un controlador que funcione con ellos. Una mayor eficiencia significa que desperdicias menos energía, así que siempre mira los números.

Potencia y carga

Piensa en qué tipo de carga tienes y qué tan grande es. Diferentes cargas necesitan diferentes formas de configurar la corrección del factor de potencia. Aquí tienes una guía sencilla:

Haga coincidir su controlador con su tipo de carga. Si tiene motores o cargas mixtas, planifique sus condensadores con cuidado. Esto ayuda a que la corrección del factor de potencia funcione bien.

Objetivos de cumplimiento

Debe seguir reglas importantes al elegir un controlador PFC. Estas reglas mantienen su sistema seguro y funcionando correctamente. La Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) y el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) establecen reglas sobre voltaje, seguridad y calidad de la energía. IEC 60038 establece voltajes estándar. IEC 61000 trata sobre la compatibilidad electromagnética. IEEE 519 limita la distorsión armónica para proteger su equipo.

Consejo: siempre verifique qué reglas debe seguir para su área y sistema. Seguir estas reglas le ayudará a evitar problemas y mantendrá su corrección del factor de potencia sistema seguro.

• CEI 60038: Voltajes estándar para sistemas de alimentación de CA.

• CEI 60364: Instalaciones Eléctricas de Edificios.

• CEI 61000: Compatibilidad electromagnética (CEM).

• IEEE 1547: Interconexión de Recursos Distribuidos con Sistemas de Energía Eléctrica.

• IEEE 519: Control Armónico en Sistemas de Potencia Eléctrica.

Si desea obtener más información sobre las reglas de corrección del factor de potencia, puede obtener más información aquí. Para obtener ayuda con las reglas o el diseño del sistema, contáctenos.

Modos de corrección del factor de potencia

Pasivo versus activo

Puede elegir la corrección del factor de potencia (PFC) pasiva o activa. Cada uno tiene puntos buenos y malos. La siguiente tabla muestra en qué se diferencian:

El PFC pasivo es bueno para sistemas pequeños. Es fácil de usar y no cuesta mucho. El PFC activo es mejor para sistemas más grandes. Le brinda un mejor factor de potencia y ahorra más energía. El PFC activo también ayuda al medio ambiente al desperdiciar menos energía. Si quieres saber más sobre corrección del factor de potencia, puedes encontrar más información.

Consejo: grupos como el DOE y la EPA establecen reglas para el uso de energía. Estas reglas significan que es posible que necesite controladores PFC avanzados, especialmente si utiliza energía renovable.

DCM, CRM, CCM

Debes elegir el modo correcto para tu controlador. Estas son las principales opciones:

• DCM (modo de conducción discontinua)
  DCM funciona mejor para cargas ligeras. Es fácil de controlar y no desperdicia mucha energía. DCM se utiliza en fuentes de alimentación de menos de 150 W. Necesita un voltaje de refuerzo más alto, pero ahorra energía cuando las cargas son pequeñas.

• CRM (modo crítico)
  CRM es bueno para potencia media, hasta 250 W. Tiene una corriente de inductor más baja que DCM. CRM no tiene pérdidas de recuperación inversa, pero hay que vigilar la corriente del inductor. Es más difícil de controlar que DCM.

• CCM (modo de conducción continua)
  CCM es para sistemas de alta potencia. Mantiene la corriente baja, por lo que las piezas magnéticas pueden ser más pequeñas. CCM es más eficiente para cargas pesadas. Necesita piezas más caras para hacer frente a las pérdidas por recuperación inversa.

Los controladores PFC modernos utilizan estos modos juntos para ahorrar energía. Esto le ayuda a gastar menos dinero. Ahora, los grupos comprueban la eficiencia en todos los niveles de carga, no sólo en el más alto. Por lo tanto, necesitas un controlador que funcione bien en todos los modos.

Si no está seguro de qué modo es mejor, contáctenos para obtener ayuda. Los controladores PFC avanzados le ayudan a cumplir las normas energéticas y proteger el medio ambiente. También hacen que su sistema sea más inteligente y confiable.

Selección del controlador PFC

Coincidencia de modo de operación

Debe elegir el modo de funcionamiento correcto para su controlador pfc. Cada modo tiene cosas que hace bien y cosas que no. Elegir el mejor modo ayuda a que su sistema de corrección funcione mejor y ahorre energía. La siguiente tabla muestra en qué se diferencian los modos principales:

Si tiene una fuente de alimentación pequeña, DCM es una buena opción. CrCM funciona mejor para cargas medias y proporciona una mejor corrección. CCM es mejor para sistemas de alta potencia y ofrece la mejor corrección. Debes comprobar el tamaño de tu carga antes de elegir un modo. Muchos controladores pfc nuevos pueden usar más de un modo. Esto le permite cambiar de modo para una mejor corrección y ahorro de energía. 

Consejo: Los controladores PFC multimodo le ayudan a obtener la mejor corrección en cada carga. Utilizan programas inteligentes para cambiar los modos y mantener el sistema funcionando bien.

Umbral de OVP

La protección contra sobretensión (OVP) mantiene seguro su sistema de corrección. El umbral OVP es el punto donde su controlador pfc evita que el convertidor elevador aumente demasiado el voltaje. Si establece correctamente el umbral de OVP, protegerá su equipo y mantendrá estable su sistema. La siguiente tabla muestra cómo OVP y otras protecciones ayudan a su sistema:

Siempre debe verificar el umbral de OVP en la hoja de datos de su controlador pfc. Una buena configuración de OVP evita que el convertidor elevador supere los niveles de voltaje seguros. Esto mantiene su sistema de corrección funcionando durante mucho tiempo.

Nota: Si establece el umbral OVP demasiado alto, podría dañar su sistema de corrección. Si lo configura demasiado bajo, es posible que su sistema se apague antes de tiempo y no funcione tan bien.

Eficiencia

La eficiencia es muy importante para todo sistema correccional. Un buen controlador pfc le ayuda a ahorrar energía y dinero. Los nuevos controladores utilizan formas inteligentes de reducir las pérdidas y mejorar la corrección. La siguiente tabla muestra cómo los diferentes diseños afectan la eficiencia:

Debería elegir un controlador pfc con alta eficiencia, especialmente para sistemas grandes. Los controladores PFC entrelazados utilizan programas inteligentes y piezas superiores para reducir la pérdida de energía. Esto significa que gastas menos y ayudas al planeta. Los controladores pfc modernos tienen una alta eficiencia. Puede esperar un rendimiento sólido y poca energía desperdiciada.

Muchas cosas pueden cambiar la eficiencia en los sistemas penitenciarios:

• Pérdidas por conmutación y conducción en semiconductores.

• Capacitancia e inductancia adicionales que no se desean

• Problemas con el control del calor.

• Interferencia electromagnética (EMI) por conmutación rápida

• ¿Qué tan bien el circuito de control rastrea el voltaje y la corriente?

La nueva tecnología de controlador pfc le ayuda a obtener una mejor corrección y eficiencia. Los controladores programables pueden cambiar para diferentes cargas. Los motores digitales utilizan programas inteligentes para obtener los mejores resultados. Los bloques de energía modulares hacen que la construcción sea más fácil y rápida. Los semiconductores de banda prohibida amplia, como el carburo de silicio (SiC) y el nitruro de galio (GaN), permiten que su sistema funcione a velocidades y calor más altos. Esto ayuda a la eficiencia en trabajos duros como automóviles y fábricas.

Consejo: cuando elija un controlador pfc, busque elementos como operación multimodo, control digital y semiconductores de banda ancha. Estos ayudan a que su sistema de corrección se mantenga eficiente y fuerte.

Componentes del condensador y del sistema

Condensadores masivos y de salida

Debe elegir los condensadores masivos y de salida adecuados para su sistema de energía. Los condensadores a granel retienen energía y ayudan a mantener estable el voltaje. Los condensadores de salida suavizan el voltaje y reducen el ruido. Cuando elija condensadores, verifique su voltaje nominal y cuánto pueden contener. La clasificación de voltaje debe estar por encima del voltaje más alto de su circuito. También es necesario observar la clasificación de la corriente de ondulación. Si la corriente de rizado es demasiado alta, el condensador puede calentarse y romperse antes de tiempo. Elija condensadores con baja ESR para obtener mejores resultados.

Consejo: compre siempre condensadores de marcas en las que confíe. Esto ayuda a que su sistema de energía dure más y funcione mejor.

Tiempo de espera y ondulación

El tiempo de espera es el tiempo que su sistema de energía sigue funcionando después de que se corta la energía. Debe elegir un condensador a granel que coincida con el tiempo de retención que desea. Utilice la fórmula en la hoja de datos del controlador para resolver esto. Si desea un tiempo de retención más prolongado, necesita un condensador más grande. También hay que controlar la ondulación de la salida. Demasiada ondulación puede dañar partes sensibles de su sistema. Elija condensadores de salida que mantengan la ondulación por debajo del límite que permite su equipo.

• Consulte la hoja de datos para ver la ondulación más alta permitida.

• Utilice más condensadores juntos si necesita reducir la ondulación.

• Asegúrese de que la capacitancia total se ajuste a sus necesidades de tiempo de espera.

Cables CT y disyuntores

Los transformadores de corriente (CT) y los cables disyuntores son importantes para su sistema de corrección del factor de potencia. Debe elegir el tamaño correcto y colocarlos en el lugar correcto para un uso seguro y adecuado de la energía.

• Utilice cables que puedan manejar la corriente nominal completa para cada etapa del capacitor. Esto evita que los cables se calienten demasiado y pierdan voltaje.

• Los cables calientes pueden provocar incendios y hacer que su sistema de energía funcione peor.

• Calcule siempre los tamaños de los cables en función de la corriente más alta que tendrá su sistema.

Los CT le permiten medir la corriente en su sistema de energía. Coloque los CT antes del banco de capacitores para obtener la mejor corrección. Si los coloca en el lugar equivocado, obtendrá malas lecturas y una mala corrección del factor de potencia. Asegúrese de que el CT coincida con la corriente de su sistema. El CT correcto ayuda a su controlador a agregar la cantidad correcta de potencia reactiva.

Nota: Una buena elección de CT y cables mantiene su sistema de energía seguro y funcionando bien. Para obtener más ayuda, consulte nuestra guía de corrección del factor de potencia o contáctenos para recibir asesoramiento.

Pasos finales

Comparar controladores

Deberías mirar diferentes controladores PFC antes de elegir uno. Marque cosas importantes que muestran cómo funciona cada controlador. La siguiente tabla muestra lo que debe buscar:

Consejo: siempre verifique estos números en la hoja de datos. Esto le ayuda a evitar errores como utilizar cables demasiado pequeños o configurar mal el controlador. Asegúrese de colocar el transformador de corriente en el lugar correcto y utilice cables que se ajusten a su sistema.

Prototipo y prueba

Debe crear una versión de prueba de su controlador PFC antes de instalarlo. Comience con un diseño y utilice partes importantes como elementos magnéticos, semiconductores y sensores. Modele su convertidor con herramientas como MATLAB® o Simulink®. Programe su controlador en un microcontrolador o FPGA.

Siga estos pasos para probar su prototipo:

1. Mida voltajes de entrada y salida en diferentes situaciones.

2. Pruebe cómo funciona el sistema con diferentes cargas.

3. Encuentre la eficiencia comparando la potencia de entrada y salida.

Utilice un buen modelo para adivinar cómo funcionará su sistema. Calcule cuidadosamente el estado inicial. Puede utilizar un filtro de Kalman si no puede medir directamente. Asegúrese de que su controlador se mantenga estable y fuerte, incluso cuando las cosas cambien. Tenga cuidado con el ruido y los retrasos del sensor.

Nota: Las pruebas le ayudan a encontrar problemas a tiempo. Puedes arreglar cosas como la ubicación del sensor o el tamaño del cable antes de que causen problemas. Para obtener más ayuda, contáctenos.

Puede obtener más información sobre la selección del controlador PFC para ayudarle a elegir.

Ahora ya sabes cómo elegir un controlador PFC paso a paso. Primero, verifique lo que necesita su sistema. Luego, elija el mejor modo para su configuración. Asegúrese de que su controlador coincida con su carga. Preste siempre atención a la potencia reactiva. La potencia reactiva es importante para la seguridad y el buen funcionamiento de su sistema. Mida la potencia reactiva en cada paso. Elija condensadores que puedan manejar potencia reactiva. Pruebe cómo cambia la potencia reactiva cuando cambian las cargas. Compare los controladores según cómo manejan la potencia reactiva. La potencia reactiva ayuda a mantener el voltaje constante. Mire las hojas de datos para ver las clasificaciones de potencia reactiva. Pregúntele al fabricante acerca de los límites de potencia reactiva. Observe la potencia reactiva cuando pruebe su sistema. La potencia reactiva le indica si su sistema está funcionando correctamente. Utilice la guía para ayudar a controlar la potencia reactiva. Intente mejorar la potencia reactiva para obtener buenos resultados. Mantenga la potencia reactiva en niveles seguros. Si tienes dudas sobre la potencia reactiva, pide ayuda. Puede contactarnos si necesita ayuda.

Siga estos pasos para ayudar a su sistema gestionar la potencia reactiva la manera correcta.