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PFC d’une alimentation de PC

Pourquoi le PFC ?

Le PFC signifie Power Factor Correction. En bon français, on parle de correction du facteur de puissance. Sans rentrer dans trop de détails techniques, le but du PFC est d’éviter les effets néfastes de ce que l’on nomme les harmoniques. En gros, les harmoniques sont les fréquences que l’on trouve en dehors de la courbe sinusoïdale parfaite qui résulte de la circulation alternative du courant et de la tension sur un réseau électrique. La présence d’harmoniques entraîne une déformation de la courbe parfaite sinusoïdale et amène des effets que l’on ne souhaite pas car ils ne servent à rien. Le but du PFC est donc de ramener la forme de la courbe du courant en entrée le plus possible vers une forme sinusoïdale, tout en veillant à mettre en phase la tension et le courant.

Le PFC a aussi pour objectif de contrecarrer les effets néfastes résultant du principe de fonctionnement d’une alimentation à découpage. Ici encore sans s’étaler dans des détails techniques, on peut schématiser en disant qu’avant d’envoyer du courant à l’étage de découpage, l’alimentation va « transformer » le courant alternatif de votre réseau électrique en courant continu. Ce dernier n’est pas constant et pour éviter cela, les alimentations se dotent de condensateurs qui jouent le rôle d’accumulateurs avant envoi à l’étage de découpage. En gros, le condensateur accumule de l’énergie et arrivé à un seuil, la libère vers l’étage de découpage avant une nouvelle phase d’accumulation. En pratique, il en résulte des appels brutaux de courant qui génèrent une forme comprenant de nombreux pics, dès lors très éloignés d’une forme sinusoïdale. C’est là que le PFC va intervenir également pour essayer de revenir à une courbe d’allure sinusoïdale.

PFC actif et passif

Le PFC, les fabricants ne s’en soucient pas à la base. Ce sont des normes européennes et japonaises qui ont imposé aux fabricants d’appareils de plus de 75 watts de doter de tels appareils de correcteurs de facteur de puissance. A ce niveau, on distingue les alimentations dotées d’une correction passive du facteur de puissance et celles dotées d’une correction active. Les alimentations dotées d’un PFC passif sont immédiatement identifiables quand on les ouvre. Il suffit en effet de repérer une pièce volumineuse souvent vissée au châssis. Cette « bobine » fait son office en entrée du courant dans l’alimentation, avant la phase de conversion du courant alternatif en courant continu et avant la phase de découpage. Le rôle de cette bobine va être de générer une réaction inverse à la variation de courant induite par les cycles de charge du condensateur afin toujours de se rapprocher d’une courbe sinusoïdale.

PFC
Une bobine typique d’un bloc doté d’un correcteur passif du facteur de puissance

Un PFC passif est typiquement utilisé dans des alimentations n’ayant pas été prévue dès leur phase de conception pour corriger activement le facteur de puissance. Il permet donc à des alimentations ne tenant pas compte à la base de la correction du facteur de puissance de malgré tout respecter les normes édictées par l’Europe et le Japon. Les alimentations « Passive PFC » de nos jours ont tendance à se raréfier et sont limitées à l’entrée de gamme. Heureusement car la correction passive du facteur de puissance n’est pas des plus efficaces, d’autant plus lorsque la charge augmente. Peut-être avez-vous déjà entendu une alimentation dotée d’un PFC passif grésiller lors de charges importantes. Lors de nos tests, nous l’avons par exemple constaté sur des blocs LC Power, Aikuo et la Tacens Radix. Ce bruit s’explique par le fait que la « bobine » fonctionne alors à des fréquences perceptibles par l’oreille humaine.

De son côté, le PFC actif ne va pas se contenter de produire un contre-effet comme le PFC passif. Placé en entrée du courant, ce module va se charger de corriger en temps réel l’allure du courant par rapport à la tension. En gros, un PFC actif analyse le courant en entrée et le corrige pour obtenir la forme la plus sinusoïdale possible. Un PFC actif certes coûte plus cher mais le résultat est nettement meilleur au final, à tous les niveaux, y compris lors de grosses charges lors desquelles le facteur de puissance ne chutera pas, que du contraire. Un de ces inconvénients cependant est qu’il dégrade quelque peu le rendement à cause de pertes induites par son principe de fonctionnement.

Pour ceux qui souhaitent approfondir le sujet, je vous renvoie vers l’excellent dossier de notre confrère et ami Cooling-Masters consacré au fonctionnement d’une alimentation. Pour y accéder, suivez ce lien.

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Ecrit 27 mars 2011 par Pit dans la catégorie "HardWare