Czytam, że współczynnik mocy pokazuje, ile jest mocy pozornej, która krąży między liniami energetycznymi a obciążeniem i nie nagrzewa w nich linii przesyłowych i transformatorów. Mówią, że jest to spowodowane tym, że prąd jest niefazowy z napięciem. W szczególności energia wypływa z obciążenia, gdy napięcie jest dodatnie, ale prąd jest ujemny.
Widzę też, że prostownik diodowy przewodzi tylko w krótkich momentach szczytowego napięcia, gdy napięcie wejściowe przekracza napięcie obciążenia (prostowniki mają kondensator wyjściowy = napięcie obciążenia). Tak więc cała moc jest zużywana podczas tych krótkich serii. Przeczytałem jeden artykuł mówiący, że ludzie nic nie rozumieją, a cały problem nie dotyczy współczynnika mocy, ale te wybuchy, które przeciążają transformatory w liniach energetycznych (niedopuszczalne jest wytwarzanie dużych prądów w transformatorach z powodu niebezpieczeństwa utraty magnetyzacji). Ale kiedy zużywasz całą moc podczas bardzo małej części sinusoidy, dzieje się ogromny prąd. Oczywiście prąd nie jest proporcjonalny do napięcia, tak jak powinien być w obciążeniu odniesienia (rezystorze) o współczynniku mocy równym 1. Ale nie widzę tutaj żadnej mocy ujemnej! Prostownik wyklucza dodatnie napięcie wejściowe i prąd ujemny. Cały prąd jest dodatni poniżej szczytowego napięcia dodatniego. Jak więc obciążenie nieliniowe wytwarza moc pozorną?
Innymi słowy, Wikipedia mówi http://en.wikipedia.org/wiki/Switched-mode_power_supply#Power_factor
Proste zasilacze impulsowe w trybie off-line zawierają prosty prostownik pełnofalowy podłączony do dużego kondensatora magazynującego energię. Takie SMPS pobierają prąd z linii prądu przemiennego w krótkich impulsach, gdy chwilowe napięcie sieciowe przekracza napięcie na tym kondensatorze. Podczas pozostałej części cyklu prądu przemiennego kondensator dostarcza energię do zasilacza.
W rezultacie prąd wejściowy takich podstawowych zasilaczy impulsowych ma wysoką zawartość harmonicznych i stosunkowo niski współczynnik mocy.
Jak doszli do wniosku, że zawartość harmonicznych powoduje niski współczynnik mocy? Skąd pochodzi pozorna moc?
Rozumiem, że prąd ma harmoniczne (składowe częstotliwości), co oznacza, że oscyluje on do przodu i do tyłu, podczas gdy napięcie pozostaje pojedynczej polaryzacji. Możliwe, że oscylacje prądu o wysokiej częstotliwości wytwarzają moc pozorną. Jednak przepływ netto jest nadal dodatni, prąd wciąż płynie tylko w jednym kierunku, co odpowiada biegunowości napięcia, a oscylacje nie powodują, że płynie on w przeciwnym kierunku, powodując moc pozorną.