Alternatif akım (AC), 220V şebeke geriliminde 50 defa yön değiştirir (salınım). Tamamen dirençten oluşan basit AC devresinde, örneğin lamba veya su ısıtıcısı, voltaj ve akımın dalga formlarını incelediğinizde, senkronize olarak birbirini takip ettiğini görürüz. AC salınımlarında yükte maksimum voltaj geçtiğinde, maksimum akım geçecek anlamına gelir. Voltaj inişe geçtiği zaman, akım da inişe geçecektir. Yani birbirlerini taklip eden bir salınım grafiği göreceğiz. Bu, basit bir AC yüküne örnek.


Bobin veya kapasitörlerin bulunduğu komplex AC yüklerinde ise, akım dalgaları voltaj dalgalarını izlemez. Bunun sebebi ise, yüklerde tutulan enerjinin oluşturduğu zaman farklılığı. Bu zaman farklılığı nedeniyle güç akış yönünde değişiklikler olur ve tek yönden elde edilen net güce gerçek güç (P) denir. Her döngü sonunda saklanan enerjinin şebekeye geri dönmesiyle oluşan güce ise reaktif güç denir. Devrelerde herhangi bir işlem yaptığımız zaman sadece gerçek gücü kullanırız (P). Reaktif güç, şebekeye geri döner ve herhangi bir iş yapmaz.


Güç faktörü ise; gerçek gücün (P), görünüşteki güce (S)
bölümüyle ortaya çıkan değerdir. Gerçek güç, bizim o işi
yapmamız için gereken gücü bize belirtir ve "watt" ile ifade
edilir. Şebekede görünen güç ise VA (volt-amper) şeklinde
ifade edilir. Dalgaların düzensizliğinden dolayı, belirli
miktarda güç çekmek için şebekeden daha fazla akım çekilir.
Örneğin. 1 kW'lık gerçek güç elde etmek istersek ve güç
faktörü 1 ise, şebekeden 1 kVA'lık güç çekilir. ( 1 kVA x 1 =
1 kW). Ancak güç faktörü 0.5 olursa, 1 kW'lık gerçek güç için
şebekeden 2 kVA güç çekmemiz gerekecek. (2 kVA x 0.5 = 1 kW).
Güç faktörü, 0 ile 1 arasında değişir. Güç faktörü 0 iken
herhangi bir iş yapılmaz.Güç faktörü 1 iken, gerçek güç ile
şebekede görünen güç aynıdır ve ideal durum budur.

Ev kullanıcıları sadece kullandıkları gerçek güç (watt) için
para ödüyorlar. Ve bundan dolayı ev kullanıcıları için reaktif
güç veya şebekede görünen güç bir anlam ifade etmiyor. Ancak
bu, şebekeye yük bindiren bir durum. Reaktif güç ne kadar
fazlaysa şebekedeki yük o kadar artacak; kablolamanın daha
kaliteli olması gerekecek, jeneratörlerin ve
transformatörlerin daha büyük olması gerekecek. Bu da, tabii
elektrik dağıtıcısı firmaların istemeyeceği bir durum. Bir ev
kullanıcısının şebekede yaratacağı istenmeyen yük önemli
olmasa da, büyük makinalarla çalışan fabrikaların şebekeye
bindireceği yük önemli olacaktır. Bunun için, sanayii
kuruluşlarının bulunduğu organize sanayii bölgelerinde
fabrikalar, kullandıkları gerçek gücün yanında reaktif güç
için de bir bedel öderler.

Günümüzdeki güç kaynaklarında ise artık reaktif gücü minimuma
indirmek için "güç faktörü düzeltimi" - power factor
correction (pfc) özelliğini görüyoruz. PFC özelliği pasif veya
aktif olabiliyor. Giriş seviyesi kaliteli güç kaynaklarında
pasif PFC devresi görürken, üst modellerde ise aktif PFC
devresi görüyoruz. Aktif PFC devrelerinin güç faktörü
düzeltimi 0.99'a kadar çıkabiliyor; ki bu da ideal olan 1'e
çok yakın. APFC olmayan güç kaynaklarında güç faktörü 0.5 ile
0.7 arasında değişebiliyor.

Tek bilgisayarın kullanıldığı evler için önemli olmasa da, çok
sayıda bilgisayarın kullanıldığı ofislerde ve işletmelerde,
şebekeye bindirilen istenmeyen gücü minimuma indirmek için,
güç faktörü düzeltimi özelliğine sahip güç kaynakları tercih
edilmeli. Biz, ev kullanıcıları için de PFC özelliği olan güç
kaynaklarını önereceğiz. Zaten artık firmaların neredeyse tüm
ürün gamlarında PFC özelliğini görüyoruz çünkü bazı ülkeler
güç kaynakları için PFC özelliğini şart koşuyor. (Örneğin AB).

PFC özellikli güç kaynakları hakkında bilinen yaygın yanlışlar
var. Bilinmesi gerekenler şöyle:

* Aktif PFC, ikinci bir devredir. Bu devre, şebekeden resistif
olarak güç alır (tıpklı bir lamba gibi) ve diğer devreye
aktarır. Diğer devreyi, ana şebekeden tamamen izole eder.
Dolayısıyla aktif PFC devresi bir miktar gücü ısıya
dönüştürecektir ve bu da güç kaynağı verimliliğini biraz aşağı
çeker. Yani: Bir güç kaynağına PFC devresi eklerseniz, onun
verimliliğini yaklaşık %1-4 oranında aşağıya çekersiniz.

* PFC'li güç kaynakları, herhangi bir voltaj regülasyon
özelliğine sahip değildir. Daha stabil anlamına gelmez.

* Güç faktörü ve güç faktörü düzeltimi, tamamen şebeke ile
ilgilidir. Donanımınızın harcadığı gerçek güç miktarını
değiştirmez.


Yazar & Kaynak: Özkan Erden - www.pclabs.gen.tr