Corrección pasiva del factor de potencia (PPFC) y corrección activa del factor de potencia (APFC)

Ambos Corrección pasiva del factor de potencia (PPFC) y Corrección del factor de potencia activa (APFC) Se utilizan para mejorar el factor de potencia y reducir la potencia reactiva, pero difieren en complejidad, costo y rendimiento.

Corrección pasiva del factor de potencia (PPFC)

Método: Utiliza componentes pasivos (condensadores, reactores o filtros) para compensar la potencia reactiva.

Tipos de PFC pasivo:

A. Bancos de condensadores (los más comunes)

• Se utiliza para compensar el factor de potencia rezagado (inductivo) (común en motores y transformadores).

• Condensadores fijos: Conmutación manual, ideal para cargas estables.

• Bancos de condensadores automáticos:Los bancos de contactores conmutados/TSC (condensadores conmutados por tiristores) se ajustan en función de los cambios de carga.

B. Filtros armónicos (filtros LC)

• Se utiliza cuando las cargas no lineales (VFD, SMPS) introducen armónicos.

• Ajustado para bloquear frecuencias armónicas específicas (por ejemplo, 5.º, 7.º).

C. Condensadores síncronos

• Máquinas rotatorias que actúan como condensadores/inductores variables.

• Se utiliza en sistemas de transmisión de alto voltaje.

Ventajas del PFC pasivo:

• Bajo costo (los capacitores simples son económicos).
• Alta fiabilidad (sin electrónica activa).
• Fácil mantenimiento (sin sistemas de control complejos).

Desventajas del PFC pasivo:

• Compensación fija (no ideal para cargas que cambian rápidamente).
• Riesgo de sobretensión/resonancia (si no está ajustado correctamente).
• No se puede corregir el PF adelantado (solo compensa el PF rezagado).

Corrección del factor de potencia activa (APFC)

Método: Utiliza electrónica de potencia (IGBT, control PWM) para ajustar dinámicamente la potencia reactiva.

Tipos de PFC activo:

A. PFC activo en SMPS (fuentes de alimentación conmutadas)

• Utiliza un convertidor elevador para dar forma a la corriente de entrada para que coincida con el voltaje (PF ≈ 0,99).

• Común en computadoras, controladores LED y fuentes de alimentación industriales.

B.Generador de VAR estático (SVG)

• Utilice IGBT o combine TSC (condensadores conmutados por tiristores) y TCR (reactores controlados por tiristores).

• Ajusta la compensación en tiempo real para grandes cargas industriales.

C. STATCOM (Compensador síncrono estático)

• El convertidor de fuente de voltaje (VSC) genera energía reactiva dinámicamente.

• Más rápido que SVC, utilizado en parques eólicos y redes inteligentes.

Ventajas del PFC activo:

• Compensación dinámica (se ajusta a los cambios de carga instantáneamente).
• Rango de corrección más amplio (puede corregir tanto el PF adelantado como el retrasado)
• Reduce armónicos (posibilidad de filtrado activo).

Desventajas del PFC activo:

• Mayor coste (electrónica compleja, IGBTs, control DSP).
• Más mantenimiento (refrigeración, actualizaciones de firmware).
• Menor eficiencia con cargas ligeras (pérdidas de conmutación).

¿Cuál elegir?

• Utilice PFC pasivo si:

  • La carga es estable (por ejemplo, motores, HVAC).

  • El presupuesto es limitado.

  • Sin fluctuaciones rápidas de carga.

• Utilice PFC activo si:

  • La carga varía rápidamente (por ejemplo, grúas, máquinas de soldar).

  • Los armónicos son una preocupación (centros de datos, VFD).

  • Se necesita alta precisión (redes inteligentes, energías renovables).

El PFC pasivo es simple, barato y confiable, pero carece de flexibilidad.

El PFC activo es avanzado, rápido y versátil, pero más caro.

Ing. Xu