Fontes: Entendendo o PFC
Publicado em 06/07/2009 – 20:37por Carlos Morimoto
Ao comprar um nobreak (ou um estabilizador, caso você ainda viva na década de 80), a capacidade é sempre informada em VA (Volt-Ampere) e não em watts. Em teoria, um nobreak de 600 VA seria capaz de suportar uma carga de 600 watts, mas na prática ele muitas vezes acaba mal conseguindo manter dois PCs que consomem 200 watts cada um. Se você adicionasse mais PCs até totalizar os 600 watts, ele desligaria devido ao excesso de carga.
Essa diferença ocorre por que a capacidade em VA é igual ao fornecimento em watts apenas em situações onde são ligados dispositivos com carga 100% resistiva, como é o caso de lâmpadas incandescentes e aquecedores.
Sempre que são incluídos componentes indutivos ou capacitivos, como no caso dos PCs e aparelhos eletrônicos em geral, a capacidade em watts é calculada multiplicando a capacidade em VA pelo fator de potência da carga. A maioria das fontes de alimentação genéricas, assim como fontes antigas, trabalham com um fator de potência de 0.65 ou menos (não confunda "fator de potência" com "eficiência", que é outra coisa completamente diferente). Isso significa que um nobreak de 600 VA suportaria, em teoria, um PC que consumisse 400 watts, utilizando uma fonte de alimentação com fator de potência de 0.65.
Como é sempre bom trabalhar com uma boa margem de segurança, um conselho geral era dividir a capacidade em VA por 2. Assim, um nobreak de 600 VA suportaria um PC com consumo total de 300 watts/hora com uma boa margem.
A partir de 2004/2005 começaram a surgir no mercado as fontes com PFC ("Power Factor Correction", ou "fator de correção de potência") implementado através de um circuito adicional que reduz a diferença, fazendo com que o fator de potência seja mais próximo de 1. Na verdade, é impossível que uma fonte trabalhe com fator de potência "1", mas muitas fontes com PFC ativo chegam muito perto disso, oferecendo um fator de potência de até 0.99.
Dentro da fonte, o circuito de PFC ativo é composto por uma pequena placa de circuito vertical, quase sempre posicionada próxima ao(s) capacitor(es) primário(s), contendo o controlador e vários componentes adicionais espalhados pela fonte. Alguns controladores populares (sobre os quais você pode pesquisar se estiver curioso) são o ML4800 e o CM6800.
Embora o PFC não tenha uma relação direta com a capacidade ou com a eficiência da fonte, ele oferece algumas vantagens. A primeira é que o consumo em VA fica muito próximo do consumo real, em watts, de forma que você não precisa mais superdimensionar a capacidade do nobreak. Usando fontes com FPC ativo, você realmente poderia usar uma carga próxima de 600 watts/hora.
Outra vantagem no uso do PFC é uma redução expressiva na emissão de ruído e interferência eletromagnética por parte da fonte, o que evita problemas diversos.
A presença do PFC é também um bom indício de que se trata de uma fonte de boa qualidade, que provavelmente opera com uma boa eficiência. Fontes genéricas não possuem PFC, já que os circuitos representam um custo adicional.
Vamos então a uma explicação um pouco mais aprofundada sobre o PFC:
Como bem sabemos, a rede elétrica utiliza corrente alternada, que opera a uma freqüência de 60 Hz (50 Hz em muitos países da Europa). A fonte tem a função de transformar a corrente alternada em corrente contínua e entregá-la aos componentes do PC.
Além da energia realmente consumida pelo equipamento, medida em watts/hora (chamada de potência real), temos a potência reativa (medida em VA), que é exigida pela fonte no início de cada ciclo e rapidamente devolvida ao sistema, repetidamente. Uma fonte que trabalhe com um fator de potência de 0.65, pode consumir 200 watts/hora de potência real e mais 100 de potência reativa (a energia que vai e volta), totalizando 300 VA.
A rede elétrica (ou o nobreak onde o micro está ligado) precisa ser dimensionado para oferecer a soma da potência real e da potência reativa, por isso seria necessário usar um nobreak de no mínimo 300 VA para alimentar o PC do exemplo anterior, mesmo que na verdade ele consuma apenas 200 watts/hora.
Naturalmente, o vai e vem de corrente causada pela potência reativa causa uma certa perda de energia, parte dela dentro da própria fonte (o que reduz sua eficiência e aumenta o aquecimento) e parte dela nos demais pontos da rede elétrica, que causam prejuízos para a empresa responsável pela geração e transmissão, que precisa superdimensionar a fiação e outros equipamentos.
Existem dois tipos de circuitos de PFC: passivos e ativos. Os circuitos de PFC passivos são os mais simples, compostos basicamente por um conjunto adicional de indutores capacitores e podem ser encontrados até mesmo em algumas fontes baratas. Eles melhoram o fator de potência da fonte, elevando-o para até 70 ou 80%, o que é melhor do que nada, mas ainda não é o ideal.
Os circuitos de PC ativos, por sua vez, são compostos por componentes eletrônicos, incluindo um circuito integrado, FETs e diodos, que operam de maneira muito mais eficiente, elevando o fator de potência para 95 ou até mesmo 99%, praticamente eliminando a diferença entre watts e VA.
De volta às questões práticas, mais uma vantagem do uso do PFC ativo é que o circuito é capaz de ajustar automaticamente a tensão de entrada, permitindo que a fonte opere dentro de uma grande faixa de tensões, indo normalmente dos 90 aos 264V. Não apenas o velho seletor de voltagem é eliminado, mas também a fonte passa a ser capaz de absorver picos moderados de tensão e de continuar funcionando normalmente durante brownouts (onde a tensão da rede cai abaixo da tensão normal) de até 90V.
Caso você ainda use um estabilizador, saiba que com o PFC ele perde completamente a função, já que a fonte passa a ser capaz de ajustar a tensão de entrada de maneira muito mais eficiente que ele. Mesmo ao usar fontes genéricas, a utilidade de usar um estabilizador é mais do que discutível, mas ao usar com uma com PFC ativo, o estabilizador só atrapalha. Na falta de um nobreak, o melhor é utilizar um bom filtro de linha.
36 respostas para “Fontes: Entendendo o PFC”
Ótimo texto!
Sempre que me perguntam qual é o melhor estabilizador eu sempre respondo que são desnecessários.
E mesmo em fontes sem PFC, estabilizadores também 'perdem totalmente sua função', usando suas palavras. Vide os excelentes tópicos a respeito que existem no FGdH. Não existe nenhuma argumento plausível que possa sustentar uso de estabilizador em qualquer aparelho eletrônico.
Boa noite!
Bom pelo que entendi é melhor ter uma boa fonte interna com pfc do que um estabilizador?
E o nobreak é importante para um usuário domestico?
Um abraço!
Saúe,Paz e Prosperidade!
Parabéns pelo texto, super explicativo.
Nobreak é necessário conforme região / situação. Se o usuário não quer mesmo num bate-papo informal ser subitamente eliminado por corte de energia o nobreak será útil. Mesmo q por uns minutos "p/ se despedir" ao menos…
Estabilizadores são tão úteis quanto buzinas em cometas e luz-de-freio em asteróides. Até já fiz DESAFIO (há muitos anos) em PROVAR necessidade num fórum cético na parte técnica… e nada! Deve ser herança dos tempos das TVs à válvula e CPDs mastodônticos (e gelados noutra necessidade da época): os "micros" herdaram os estabilizadores mesmo sendo inúteis.
Um estabilizador pode bloquear um pico de tensão (e até queimar para proteger o micro).
Não deixar de ser uma segurança….
"Estabilizadores são tão úteis quanto buzinas em cometas e luz-de-freio em asteróides."
Além do material do Morimoto, esta foi a MELHOR definição que já li sobre estabilizadores… Ahahah
Abraços
A depender da região do Brasil você vai precisar de um estabilizador de tensão para transformar 220V em 110V devido a varios equipamentos que trabalham nesta tensão, assim como impressoras a laser. Nestes casos ele tem a função primária de um transformador de tensão.
Caro Wcarmo, mesmo neste caso, você pode usar autotransformadores, ao invés de usar estabilizadores, que na minha opinião é um produto absoleto e desprezível, eu não uso isso à muito tempo.
Muito bom!!!!
Gostei da informação, quando comprar uma fonte ele terá de ter PFC.
Existe algum tipo de estabilizador com PFC ativo?
Parabéns pelo artigo! Achei o nível técnico excelente, e de fácil compreensão.
Megaf, o PFC é uma característica das fontes de alimentação. Em um exemplo tosco, um estabilizador com PFC seria com uma caixa de câmbio com injeção eletrônica.
É melhor usar o pc com um Surge Protector(o protetor de linha verdadeiro). Já que se perde a caraterística das fontes com pfc ativo o melhor é prevenir, já que infleizmente pocas pessoas tem tomadas aterradas em casa.
Muito boa a matéria, exceto o último parágrafo, que induz a pensar que se a fonte não for com PFC um estabilizador é necessário. A pior fonte do mercado já tem faixa de tensão ampla o bastante para dispensar um regulador de tensão.
Wcarmo, você se esquivocou ao afirmar que "A depender da região do Brasil você vai precisar de um estabilizador de tensão para transformar 220V em 110V devido a varios equipamentos que trabalham nesta tensão…" Ninguém vai precisar aí de um estabilizador, mas de um autotransformador.
O PFC passivo tem alguns aspectos negativos e não será encontrado nas boas fontes. Funciona mais como marketing ou para driblar leis européias.
Morimoto, já captei sua mensagem e estou me preparando para sua próxima publicação.
O maior "problema" para os brasileiros no caso de fontes com PFC é o custo.
Comprei a minha Cooler Master eXtreme Power Plus 460w por R$184,00 sem pfc na epoca, um modelo identico com pfc fica em torno de 300 320 reais.
Um circuito de PFC ativo custa tanto para elevar os precos desta forma ?
Otimo artigo Morimoto,excetuando-se o paragrafo q se deixa entender q fonte sem PFC ativo necessita de estabilizador. Sabemos hj q ate mesmo fontes genericas conseguer corrigir variaçoes de tensao infinitas vezes mais rapido do q os "Estabilizadores"
Agora o q me deixou surpreso foi o fato de q o PFC economiza energia reativa (e isso mesmo?), portanto nao sentimos diferença na conta de luz, visto q a mesma so e cobrada de usuarios industriais….
Não existe nenhum modelo idêntico e nem mesmo parecido a esse daí com PFC ativo. O que dá preço à fonte é a qualidade, não o PFC ativo. Com PFC ativo ou não a PCAR-A3 460W continuaria a ser uma fonte apenas decente, sem componentes finos e sem grande eficiência (ao contrário do que muitos pensam não é o PFC que dá eficiência alta às fontes de qualidade). Existem fontes ruins e de eficiência baixa com PFC ativo, como era o caso da Seventeam PAG, e existem fontes boas e baratas com PFC ativo também, como é o caso da C3Tech modelo DSA, da Seventeam 380-PAS, da Zalman 360 e da Corsair 400CX.
Sou da "década de 80" acima citado e, mesmo trocando de fonte (por uma de qualidade com PFC ativo) ainda usava estabilizador, por receio mesmo e por nunca ninguém ter feito uma explicação tão simples e direta assim.
Hoje ao chegar em casa liguei a fonte direto na tomada e até agora tá tudo rodando direito.
Mais uma vez agradeço pela excelente matéria e por me fazer ficar com um troféu encostado no canto do meu quarto … rs Valeu!
Quanto à questão dos estabilizadores, estes só são úteis como dispositivos de desacoplamento da rede elétrica. Vide, por exemplo, os módulos isoladores, à venda nas lojas.
Antigamente, um estabilizador possuia um enorme transformador interno (muitas vezes com enrolamento de alumínio, para menor peso e custo) com o secundário eletricamente isolado do primário, e um núcleo de ferro saturado. Desta forma, ele cosegue absorver pequenas flutuações de rede e surtos prejudiciais, sem necessidade de alteração de "tap" constantemente (os famosos clicks ouvidos).
Atualmente, a maioria dos estabilizadores vêm com o secundário derivado diretamente do primário, o que tira a isolação elétrica -- neste caso é até prejudicial utilizar o estabilizador -- cada vez que ele for chavear de "tap", ele provocará um transiente de tensão que prejudicará o funcionamento da fonte.
Também tomar cuidado com as caixinhas de som que não são usb. A maioria delas trabalha com uma fonte chaveada acoplada diretamente à rede (usando 1 único diodo!!), de modo que um surto pode facilmente alcançar a entrada de áudio do computador. Este circuito fica ligado enquanto estiver na tomada, mesmo que o botão de ligar/desligar esteja em off.
Quando não estiverem em uso, desligar da tomada!
Eu aconselho a utilização de estabilizadores "de verdade" em circuitos contendo motores universais tais como furadeiras, batedeiras, esteiras de academia e motores de indução de ar-condicionado.
Ou seja, usar estabilizadores de verdade nos pc's que estiverem ligados no mesmo circuito de furadeiras, batedeiras, ar-condicionado etc.
___Decidi trocar meu estabilizador por um no-breack pelo motivo de usar o computador para gravar programas de TV,o VirtualDub tinha dificuldades de ler o arquivo interrompido pela queda de energia.Meus outros Pcs feito de sucata usam apenas filtros de ruido.
Em eletricidade já sabia sobre a importância da correção do fator de potência(Banco de capacitores) mas não sabia disso nas fontes.
Materia esclarecedora muito obrigado
É bom lembrar que a Aneel baixou uma portaria que obriga que qualquer unidade consumidora tenha um fator de potência mínimo de 0,92. Isso significa que cargas capacitivas e indutivas abaixo com fatores abaixo disso são um problema, principalmente para grandes consumidores que são cobrados diretamente pela diferença de consumo.
Pelo menos por enquanto, "teoricamente" consumidores residênciais não pagam pela energia reativa.
Uma dúvida?
Por exemplo, eu tenho uma fonte de 750 Real da Corsair, então o correto para mim seria um NoBreak de + de 750VA, ou melhor, um NoBreak de 900VA para trabalhar com folga. Um nobreak de 600VA então nem deixaria o computador ser ligado?
lembrando que um nobreak também possui um estabilizador interno, so que com bateria…
como funcionario publico já vi comprarem nobreak para colocar em computador que de uma hora para outra precisou ficar ligado 24h/dia. O computador antes era conectado a um estabilizador. O que fizeram? mantiveram o estabilizador, nele colocaram o nobreak e no nobreak o computador. E vai convencer esse povo de tirar o estabilizador. A pressão psicológica do "PLEC" é tão forte que o brasileiro não consegue viver sem um estabilizador no computador e alguns já o carregam junto com o laptop, e não se queixam do peso.
"como funcionario publico…"
No orgão que trabalho tem um norma do setor de engenharia que obriga o uso de estabilizador, mas como só mandaram os pc's, sem os estabilizadores, ligamos vários direto no filtro mesmo, isso já a anos e ainda hoje estão lá, todos funcionando.
Bom pessoal, me esclareçam uma coisa:
quer dizer que se uma fonte não tem chave seletora de tensão, ela obrigatoriamente é uma fonte com PFC ??? Ou isso não tem nada ver ????
Alexander
há vários dias que tento perceber a razão pela qual uma ups de 1000va de 600w não consegue alimentar uma máquina com um consumo de 0,15amperes por mais de 20 minutos se me puderem ajudar…tem a ver com a saude do mau filho
otimo texo parabens
e melhor comprar uma fonte de maior valor e ai q funciona melhor q o estabilizador e poubando luz a final nao sou rico pra jogar dinheiro fora
ÓTIMO, EM POUCAS LINHAS ENTENDI! PRECISO É DE UMA FONTE DE PC DE QUALIDADE! APESAR DO CUSTO AINDA SER MUITO ALTO.
GOSTEI,