Pagina 16 - EO Lighting n.2

LIGHTING 2 - maggio 2013 XVI
Lighting
nazione, senza relative misure di correzione ciò diventerebbe
rapidamente un vero problema per la qualità dell’alimen-
tazione di rete. Perciò la EN 61000-3-2 prescrive obbligato-
riamente per i driver per LED a partire da 25 Watt una cor-
rezione del fattore di potenza (PFC). “EnergyStar” richiede
esplicitamente per i driver commerciali un fattore di potenza
di 0,9 o superiore. Senza PFC attiva sono solo raggiungibili
valori molto inferiori – a seconda della potenza anche intor-
no allo 0,5 o più bassi. Perciò i driver AC/DC devono essere
dotati di un apposito circuito PFC. Tale circuito adotta il se-
guente principio di funzionamento: al posto di accoppiare
direttamente il condensatore di carica al raddrizzatore viene
inserito fra i due unmodulatore della larghezza dell’impulso,
grazie al quale il condensatore durante una semionda viene
caricato da diversi piccoli impulsi di corrente. Il prelievo di
corrente avviene così in modo abbastanza sincrono con la
tensione di rete e ha un andamento molto simile a quello di
una forma sinusoidale naturale. Un circuito PFC ben svilup-
pato come nella serie RACD30 di RECOM aumenta il fattore
di potenza a valori intorno allo 0,95 ed è pertantomigliore di
un fattore 2 rispetto a quanto prescritto da “EnergyStar”. Tec-
nicamente sarebbero persino realizzabili valori migliori, ma i
costi necessari sarebbero troppo alti commisurati ai benefici.
Relazione fra PFC e rendimento
Una convinzione errata molto diffusa è che un driver con un
fattore di potenza ridotto abbia un basso rendimento. Tali
driver invece, pur prelevando dalla rete molta più energia di
quella necessaria per l’alimentazione dei LED, ne riflettono
indietro una parte notevole, che non va veramente perduta
come avverrebbe in caso di un cattivo rendimento, ma viene
solo emessa dalla parte sbagliata. Presumibilmente in prati-
ca vengono spesso scambiati i valori per il fattore di potenza
con quelli per il rendimento. Nella figura
viene confrontato l’assorbimento di cor-
rente di una lampadina a incandescenza
a 100 watt (linea rossa) con quello di un
LED a 25 watt, che hanno entrambi circa
la stessa luminosità. Con il suo fattore di
potenza di 1 la lampadina a incandescen-
za preleva costantemente da un’alimen-
tazione a 230 V una corrente da 0,45 A.
Se avesse anche un fattore di potenza 1
il driver per LED preleverebbe dalla rete
una corrente di circa 0,11 A – in caso
di un fattore di potenza 0,95 ne preleva
poca di più. In caso di un fattore di poten-
za di 0,25 verrebbero prelevati dalla rete
anche 0,45 A come per una lampadina a
incandescenza, pur continuando il LED
a emettere una luce di 25 Watt. La diffe-
renza di 75 watt rifluisce in rete con l’angolo di fase errato.
L’energia non viene quindi perduta e la corrente reattiva non
viene rilevata dal contatore. La correzione attiva del fattore di
potenza per i driver AC/DC è altrettanto importante quan-
to un alto rendimento. La PFC non è importante per i costi
dell’energia elettrica, ma per tenere sotto controllo i disturbi
della rete elettrica provocati dalle armoniche. Infatti lo svilup-
po dell’illuminazione a LED modificherà dalle fondamenta
l’intero settore dell’alimentazione.
Sviluppo rapidissimo per i LED di potenza
e i driver per LED
In tempi brevi sono richieste soluzioni che si adattino alle in-
frastrutture presenti in casa e in ufficio. Per le lampade a LED
ciò significa fra l’altro che devono essere regolabili per mezzo
Fig. 2 – Confronto fra una lampadina a incandescen-
za e un driver per LED con fattore di potenza <1
Fig. 1 – In caso di PFC attiva il prelievo di corrente per mezzo della
modulazione a larghezza d’impulso viene controllato in modo tale da
avere una forma molto simile a quella sinusoidale