電源ユニットの力率

最終更新日 2023年09月07日

力率とは、有効電力と皮相電力の比率です。有効電力とは、電源ユニットが出力する電力であり、この電力をパソコンが利用しますので、パソコンの消費電力とも言えます。皮相電力とは、電源コンセントが供給する電力であり、電圧と電流の積です。例えば、出力電力が90W、供給電力が100Wの場合、力率が0.9(90%)です。

電源ユニットの力率が高くても低くても、出力電力(消費電力)が同じであり、発熱も同じです。有効電力で電気代を計算するので、原則的には電気代も同じです。PFC自体も電力を消費するので有効電力になりますが、その消費電力が小さいのであまり変わりません。電力会社によっては力率によって電気代が変わり、力率が高いと電気代が安くなり、力率が低いと電気代が高くなります。

力率を改善する回路

PFC(Power Factor Correction)は、力率を改善する回路であり、力率を高くするために必須です。

PFCには、Active PFCとPassive PFCがあり、主な違いは力率を改善する制御用ICの有無です。Active PFCにはICがありPassive PFCにはなく、Active PFCの方が力率を改善できます。

PFCの有無

多くの電源ユニットがPFCを搭載していますが、搭載していない製品もあります。PFCがあると100Vと200Vの自動切り替えも可能になります。原則的には、電圧切り替えスイッチがない場合はPFCがあり、電圧切り替えスイッチがある場合はPFCがないです。PFCがなくても電圧の自動切り替えに対応する等、例外があります。

ACアダプター(充電器)も多くの製品がPFCを搭載していますが、搭載していない製品もあります。特に最大出力が小さいACアダプター(充電器)だと、力率を改善してもあまり変わらずメリットが小さいので、PFC非搭載の場合が多いです。

PFCのメリット

PFCにより電源ユニット1台の力率が改善する程度では変わりませんが、世の中に存在する多くの電源ユニットが改善すると、電力会社が発電する必要がある電力量を抑えられ省エネルギーにつながるメリットがあります。

電源コンセントが供給する電力の電圧が不安定の場合、電源ユニットが出力する電力の電圧も不安定になります。PFCを経由すると結果的に電圧が安定します。もし電圧が不安定であれば安定するメリットがありますが、日本国内では電圧が不安定の場合がまずありません。

PFCがないと、電源コンセントが供給する電力から電圧が高いときの電流を流し、電圧が低いときの電流を流さないので、電源ユニットからノイズが発生します。PFCがあると電圧が低いときの電流も流しノイズを抑えられ、他の家電製品にノイズの影響を与えないメリットがあります。

電源ユニットが80PLUS認証を取得するには、変換効率80%以上だけではなく、力率が0.9以上という条件もあります。

80PLUS認証を取得している製品の多くは、力率が0.98〜0.99です。

80PLUS認証を取得していない製品でも、PFC(Power Factor Correction)を搭載していると力率が0.98〜0.99の場合が多いです。

PFC搭載でもPFCがPassive PFCだと力率が0.9未満です。

力率を改善する制御用ICがあるActive PFCではないと、力率が0.9以上を達成できません。

80PLUS認証を取得しておらずPFCを搭載していない製品だと、力率が0.9未満です。

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