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Eine aktive oder passive Leistungsfaktorkorrektur (englisch Power Factor Correction oder Power Factor Compensation, abgekürzt LFK beziehungsweise PFC) ist ein spezielles Filter, das vor allem bei Netzteilen ab bestimmter Leistung, wie beispielsweise bei Computernetzteilen, eingesetzt wird, um den Anteil an störenden Oberschwingungen zu minimieren und den Leistungsfaktor möglichst nahe 1 zu bringen.

Bei nichtlinearen Verbrauchern, wie es unter anderem Gleichrichter mit nachfolgender Glättung in den Netzteilen darstellen, treten bei sinusförmiger Spannungsversorgung phasenverschobene und nicht sinusförmige Eingangsströme auf. Diese Ströme setzen sich aus einer Summe höherfrequenter Anteile, also mit Oberschwingungen zusammen, die in den Stromversorgungsnetzen und anderen elektrischen Geräten Störungen verursachen können. In Drehstromnetzen können unter Umständen sogar unzulässig hohe Strombelastungen einzelner Leiter, insbesondere des Neutralleiters, entstehen. Daher ist es notwendig, den Stromverlauf möglichst sinusförmig zu gestalten und den Blindstromanteil zu minimieren.

Zu diesem Zweck gibt es mehrere Möglichkeiten:

• Passive Oberschwingungsfilter (Passive PFC). Diese Filter werden als Netzfilter bezeichnet und sind einfach herzustellen. Sie bestehen überwiegend aus Induktivitäten und Kondensatoren. Passive Filter erzielen relativ gute Ergebnisse und werden meistens nur bei kleinen Leistungen (bis etwa 200 Watt) eingesetzt.
• Aktive Oberschwingungsfilter (Active PFC). Diese Filter sind schaltungstechnisch aufwändiger, erzielen allerdings eine sehr gute Leistungsfaktorkorrektur. Durch eine intelligente elektronische Steuerung wird der zeitliche Verlauf des Stromflusses im Schaltnetzteil dem zeitlichen Verlauf der sinusförmig verlaufenden Netzspannung nachgebildet. Meistens ist diese Steuerung in sogenannten Hochsetzstellern integriert.
• Kombination aus aktiven und passiven Filtern. Oft werden durch die elektronische Steuerung zusätzliche Störungen erzeugt. Diese lassen sich wirkungsvoll durch einen vorgeschaltenen passiven Filter bekämpfen.

Hinweise

• Die Leistungsfaktorkorrektur bezieht sich auf nichtlineare Verbraucher und schließt eine Kompensation der Blindleistung ein.
• Der Begriff der Blindleistungskompensation wird bei linearen Verbrauchern an sinusförmigen Spannungsquellen benutzt und beschreibt Lösungen zur Phasenkorrektur bezüglich der Grundschwingung. Das Ziel ist hierbei ebenfalls, den gesamten Leistungsfaktor zu verbessern.
• Bei nichtlinearen Verbrauchern lässt sich kein einziger Leistungsfaktor angeben, da hierbei die so genannte Verzerrungsblindleistung über die Oberschwingungen verteilt ist.
• Am 1. Januar 2001 trat eine EMV-Norm in Kraft, die Vorschriften über das zulässige Störspektrum für elektronische Netzteile ab 75 Watt festlegt.

Weblinks

• Interaktives Leistungselektronik Seminar
• Steuerverfahren zur Leistungsfaktorkorrektur
• Leistungsfaktorkorrektur mit Cuk-Konverter
• Computerlexikon Begriffserklärung PFC

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