Des méthodes et circuits, passifs (banques de condensateurs, inductances) ou actifs (convertisseurs électroniques de puissance), appliqués aux alimentations AC pour réduire la composante réactive du courant et rapprocher la forme et la phase du courant d'entrée secteur de la tension fondamentale, réduisant ainsi la puissance apparente et améliorant l'utilisation du réseau.

Principe

La correction du facteur de puissance compense le courant réactif ou déphasé de la charge de sorte que la composante fondamentale du courant soit davantage en phase avec la tension ; la PFC active synthétise un courant d'entrée quasi sinusoïdal en commandant les commutations du convertisseur, tandis que la PFC passive annule la puissance réactive au fondamental par des éléments réactifs.

Démonstration

Scénario illustratif → Situation : un variateur industriel absorbe un courant décalé en retard, entraînant un faible facteur de puissance sur un circuit. Reconnaissance : la facturation et les pertes du réseau sont affectées par la puissance apparente. Action : l'installation met en place une PFC — bancs de condensateurs accordés pour charges stables ou une PFC active en tête pour charges variables. Conséquence : la puissance apparente diminue, les courants dans les lignes chutent pour la même puissance active, et les pertes et pénalités liées au faible facteur de puissance se réduisent.

Mauvaise application

Supposer que l'obtention d'un facteur de puissance unitaire élimine tous les problèmes de qualité de puissance ; en particulier, l'ajout de condensateurs peut amplifier des résonances harmoniques ou ne pas corriger la distorsion de forme d'onde causée par des charges non linéaires : un facteur de puissance unitaire au fondamental peut coexister avec un THD élevé.

Conséquence

Une PFC appropriée réduit la puissance apparente, peut diminuer les pertes de distribution et les pénalités réactives, et soulage le dimensionnement des conducteurs et transformateurs ; une PFC mal appliquée (mauvais accord, condensateurs fixes sur charges variables) peut créer des résonances, amplifier les harmoniques ou déplacer défavorablement les tensions du système.

Inversion

Dans des systèmes comportant des charges non linéaires significatives ou de la production distribuée (onduleurs, PV), la PFC passive simple est insuffisante et une PFC active/adaptative ou un filtrage d'harmoniques est nécessaire ; de plus, en l'absence de pénalités tarifaires pour le facteur de puissance, la justification économique d'une PFC peut être limitée et d'autres priorités (atténuation des harmoniques, qualité) prévaloir.

Limite

Clairement dans : réseaux secteur AC à la fréquence fondamentale où la compensation réactive réduit le déphasage tension‑courant ; s'applique aux réseaux monophasés et triphasés via banques de condensateurs, réactances ou convertisseurs actifs. Cas limite : systèmes à forte teneur en harmoniques où la PFC doit être combinée à des filtres harmoniques. Claire exclusion : systèmes DC ou charges purement résistives sans composante réactive à corriger.

Tension sémantique

Facteur de puissance (alignement de phase de la fondamentale) versus distorsion harmonique totale et résonance du système : améliorer le FP à la fondamentale peut aggraver le THD ou créer interactions résonantes si on ne traite pas simultanément harmoniques et impédance réseau.

Synthèse

La PFC vise à réduire les courants réactifs pour améliorer l'utilisation de la puissance apparente, mais sa mise en œuvre efficace exige de considérer harmoniques, variabilité de charge et impédance réseau ; les solutions optimales combinent souvent contrôle actif et filtrage plutôt que d'uniquement s'appuyer sur des éléments passifs fixes.