TRANSFORMADOR DE VOLTAGEM
Autor: RExPA DOS AMIGOS DA SÃO CRISTOVÃO | Publicado: 2011-03-27T22:11:00-03:00

&nbsp;AUTO- TRANSFORMADOR IDEAL


Ao comprar um nobreak (ou um estabilizador), a capacidade é quase  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 acaba mal conseguindo manter um PC que consome 400. Se você realmente ligasse um PC que consumisse 600  watts, ele desligaria (ou queimaria!) quase que instantaneamente.
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, sendo que a maioria das fontes de  alimentação trabalha com fator de potência de 0.65 ou 0.7.
Isso significa que um estabilizador de 600 VA suportaria, em teoria,  um PC que consumisse 400 watts, utilizando uma fonte de alimentação com  fator de potência de 0.65, por exemplo.
Como é sempre bom trabalhar com uma boa margem de segurança, uma boa  regra para calcular a capacidade "real" em watts é dividir a capacidade  em VA por 2. Assim, um nobreak de 600 VA suportaria um PC com consumo  total de 300 watts com uma boa margem.
É importante não confundir "fator de potência" com "eficiência", que é  outra coisa completamente diferente. O fator de potência é simplesmente  a diferença entre o consumo aparente (medido em VA) e o consumo real  (medido em watts), enquanto a eficiência indica a percentagem de energia que é desperdiçada pela fonte na forma  de calor. Uma fonte com eficiência de 66% desperdiça 1 watt de energia  para cada 2 watts consumidos pelo PC, enquanto uma fonte com 80% de  eficiência desperdiça apenas 1 watts para cada 4 watts consumidos.
De alguns anos para cá, estamos assistindo à popularização das fontes  de alimentação com PFC ("Power Factor Correction", ou "correção do  fator de potência") 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" (o que  seria a perfeição), mas algumas fontes com PFC ativo chegam muito perto  disso, oferecendo um fator de potência próximo de 0.99.
Usar uma fonte de alimentação com PFC ativo oferece poucas vantagens  diretas aqui no Brasil, onde pagamos por watt-hora consumido,  independentemente da carga indutiva, mas nos traz algumas vantagens  indiretas importantes.
A primeira delas é que ao usar uma fonte com PFC, o consumo em VA  fica muito próximo do consumo real, em watts, de forma que você não  precisa mais superdimensionar a capacidade do nobreak (caso utilizado), o  que pode representar uma boa economia, já que um nobreak de 600 VA custa muito menos do que um de 1.2 kVA, por  exemplo. A mesma regra também se aplica aos estabilizadores (caso você  ainda utilize um), mas não faz diferença no caso dos filtros de linha,  que são dispositivos passivos.
Outra pequena vantagem é que o circuito de PFC isola parcialmente os  demais circuitos da fonte da rede elétrica, o que torna a fonte menos  susceptível a variações de tensão e reduz a possibilidade de componentes  do PC serem queimados por causa de picos de tensão. Ou seja, embora esta não seja sua função, o circuito de PFC  acaba servindo como um dispositivo adicional de proteção.
O PFC em si não tem relação direta com a eficiência da fonte, já que  consiste apenas em um estágio adicional na entrada do circuito, mas,  como se trata de um circuito relativamente caro, os fabricantes, via de  regra, aproveitam a inclusão do PFC para melhorar também outros circuitos da fonte, resultando em fontes mais  eficientes, ou seja, que desperdiçam menos energia na forma de calor.
A maioria das fontes genéricas trabalham com uma eficiência de 70%,  65% ou, em muitos casos, até mesmo 60%. Isso significa que para cada 100  watts consumidos, a fonte fornece apenas 60, 65 ou 70 watts para o PC, o  que é um grande desperdício. Elas, via de regra, também não utilizam PFC, já que ele é um circuito  relativamente caro.
Salvo poucas exceções, apenas as fontes com 80% ou mais de eficiência  incluem circuitos de PFC, já que o gasto adicional só é justificável em  fontes a partir de um certo calibre. Muitos modelos atingem a marca dos  85% de eficiência, o que representa uma economia significativa na conta de luz.
Um PC cujos componentes internos consumam 200 watts-hora em média  (sem contar o monitor, já que ele não é alimentado pela fonte de  alimentação), acabaria consumindo 307 watts-hora se fosse usada uma  fonte com 65% de eficiência. Ao mudar para uma fonte com 80% de eficiência, o consumo cairia para apenas 250 watts, o que, em  um PC que fique ligado 12 horas por dia, representaria uma economia  anual de 102 reais. O menor consumo também aumenta a autonomia do  nobreak, já que, com menos carga, as baterias durarão mais tempo. Isso pode levar a outras economias, já que reduz a  necessidade de usar baterias externas, ou de usar um nobreak de maior  capacidade.
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  (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 de  potência real e mais 100 de potência reativa, por exemplo.
Alguns tipos de aparelhos, como por exemplo algumas lâmpadas de  emergência baratas chegam a trabalhar com um fator de potência de 0.12  ou 0.15, ou seja, possuem um consumo em VA até 7 vezes maior do que o  consumo real, em watts!
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  (sem contar a margem de segurança) para alimentar o PC do exemplo anterior, mesmo que na verdade ele consuma  apenas 200 watts.
Naturalmente, o vai e vem de corrente causada pela potência reativa  causa uma grande perda de energia, parte dela dentro da própria fonte (o  que aumenta o aquecimento) e parte dela nos demais pontos da rede  elétrica, que causam prejuízos para a empresa responsável pela geração e transmissão.
O PFC é um circuito adicional, colocado entre a rede elétrica e os  demais circuitos da fonte, que tem a função de reduzir a potência  reativa, minimizando o problema. Existem dois tipos de circuitos de PFC:  passivos e ativos. Os circuitos de PC passivos são os mais simples, compostos basicamente por um conjunto adicional de  indutores e podem ser encontrados até mesmo em algumas fontes baratas.  Ela melhora o fator de potência da fonte, elevando-o para até 80 ou 85%,  mas não faz muito com relação à eficiência da fonte, que (se não forem tomadas outras medidas) continua  sendo baixa.
Os circuitos de PC ativos, por sua vez, são compostos por componentes  eletrônicos e são encontrados exclusivamente nas fontes mais caras.  Eles elevam o fator de potência para 95 ou até mesmo 99% e seu uso é  quase sempre combinado com outras melhorias no projeto, que também melhoram a eficiência da fonte. Salvo poucas  exceções, todas as fontes com 75% de eficiência ou mais utilizam PFC  ativo. A presença do PFC ativo é sempre uma informação divulgada à  exaustão pelos fabricantes , por isso se a fonte não traz a informação estampada em algum  lugar visível nas especificações, você pode ter certeza de que trata-se  de uma fonte com PFC passivo, ou sem PFC.