Vorrichtungen für die Leistungsfaktorkorrektur (PFC) sind Schaltungen oder Module, die Leistungsqualität und Leistungsfähigkeit verbessern, indem die Versorgung entlastet wird. Der Leistungsfaktor bezeichnet das Verhältnis der der Last einer Spannungsversorgung zugeführten Wirkleistung zu der zugeführten Scheinleistung. Die Scheinleistung ist die absolute Länge der Vektorsumme von Wirkkomponente und Blindkomponente der Leistung. Sie wird durch phasenverschobene Spannungs- und Stromwellenformen verursacht, zu denen es wiederum dadurch kommt, dass Blindkomponenten in der Last Energie verbrauchen, um ihr elektrisches Feld aufrechtzuerhalten. Ein Korrektor ändert das Verhältnis zwischen den Wechselspannungs- und Stromwellenformen entsprechend den Erfordernissen der Last aus Quellenperspektive. So wird die Quelle entlastet.

 

PFC ist in viele Schaltcontroller integriert, die zur Erzeugung von Konstantstrom- oder Konstantspannungsversorgungen eingesetzt werden (z. B. Flyback-Controller). Sie können üblicherweise ein als aktive PFC bezeichnetes Verfahren nutzen, bei dem die Spitzenstrombegrenzung für die Eingangsspannung absichtlich mit einer skalierten Version der Eingangsspannung moduliert wird. Die aktive PFC kann Leistungsfaktoren von 0,97 und höher ermöglichen. Dedizierte integrierte Schaltungen für die PFC können den Leistungsfaktor auch mit anderen Verfahren verbessern, beispielsweise mit PFC-Vorrichtungen mit Modus für die kontinuierliche Leitungsverstärkung oder Übergangsmodus. Sie werden typischerweise eingesetzt, um die Spannungsversorgung für Anwendungen wie Schaltnetzteile, elektronische Ballaste und LED-Treiber zu konditionieren. Sie machen Geräte möglich, die die behördlichen Vorschriften zu umweltfreundlich erzeugtem Strom erfüllen.

 

PFC-Module können bei manchen Geräten je nach Anwendung besondere Aspekte berücksichtigen. Dies ist beispielsweise bei der Einbindung der Funktion in einen Motortreiber mit Drehzahlregelungsschalter der Fall. Viele Anwendungen verfügen über mit dem Motor parallel geschaltete PFC-Kondensatoren, um die induktive Reaktanz der Motorwicklungen auszugleichen und den Leistungsfaktor der Versorgungsleitung zu verbessern. Ein weitere in Reihe geschaltete PFC kann zu Hochfrequenzschalten am Inverter der PFC-Spannungsversorgungsmodule führen, der die Nennspannung der Kondensatoren überschreitet. Wird die PFC an der Eingangs- oder Leitungsseite des Inverters für einen Motor mit Drehzahlregelung platziert, kann dies erhebliche Probleme durch Rauschen verursachen. Inverter sind äußerst rauschbehaftet und Strom und Spannung in Reihenschaltung und die Verbesserung des Leistungsfaktors können sich negativ auswirken, wenn die harmonische Verzerrung für den Strom- und Spannungsbedarf auf Versorgungsseite verstärkt wird, sodass die Leistungsfähigkeit sinkt und das Rauschen der Spannungsversorgung steigt. Viele Hochleistungsanwendungen haben einen zusätzlichen Filterbedarf für die Spannungsversorgungseingänge, um diese Rauscheffekte zu reduzieren. Auch bei Softstartern können erhebliche Probleme auftreten, die angesichts der für den Motoranlauf erforderlichen hohen Last kompensiert werden müssen.