Fonte comutada: o que é, diferenças com linear e para que serve

fonte trocada

um fonte trocada é um dispositivo eletrônico capaz de transformar energia elétrica por meio de uma série de componentes elétricos, como transistores, reguladores de tensão, etc. Ou seja, é um fonte de energia, mas com diferenças com respeito aos lineares. Essas fontes também são conhecidas como SMPS (fonte de alimentação comutada), e são usados ​​atualmente para uma infinidade de aplicativos ...

O que é uma fonte de alimentação

Fonte ATX

um fonte de alimentação, ou PSU (unidade de fonte de alimentação), é um dispositivo usado para fornecer eletricidade de forma adequada a diferentes componentes ou sistemas. Sua finalidade é receber energia da rede elétrica e convertê-la em voltagem e corrente adequadas para que os componentes conectados funcionem adequadamente.

A fonte de alimentação não irá apenas modificar a tensão de sua saída em relação à sua entrada, mas também pode modificar sua intensidade, retificar e estabilizar para transformar de corrente alternada em corrente contínua. É o que acontece em uma fonte de PC, por exemplo, ou no adaptador para carregar uma bateria. Nestes casos, o CA ele irá dos habituais 50 Hz e 220 / 240v, para um DC em 3.3v, 5v, 6v, 12v e semelhantes ...

Fontes lineares vs fontes comutadas: diferenças

fonte trocada

Se você se lembra do adaptadores ou carregadores dos telefones mais antigos, eles eram maiores e mais pesados. Essas eram fontes de alimentação lineares, enquanto as mais leves e compactas de hoje estão mudando de fonte. Diferenças:

  • Num fonte linear a tensão da corrente elétrica é reduzida por meio de um transformador, para depois ser retificada pelos deuses. Também terá outro estágio com capacitores eletrolíticos ou outros estabilizadores de tensão. O problema com esse tipo de transformador é a perda de energia na forma de calor devido ao transformador. Além disso, este transformador não tem apenas um núcleo de metal pesado e volumoso, mas para correntes de alta saída, será necessário um enrolamento de fio de cobre muito grosso, aumentando também o peso e o tamanho.
  • As fontes trocadas Eles usam um princípio semelhante para o processo, mas tem diferenças. Por exemplo, nesses casos eles aumentam a frequência da corrente, passando de 50 Hz (na Europa), para 100 Khz. Isso significa que as perdas são reduzidas e o tamanho do transformador é bastante reduzido, portanto, eles serão mais leves e compactos. Para tornar isso possível, eles transformam AC em DC, depois de DC em AC com uma frequência diferente da inicial, e então transformam a referida AC de volta em DC.

Hoje, as fontes de alimentação lineares são praticamente eles desapareceram, devido ao seu peso e tamanho. Agora comutados são mais usados ​​em todos os tipos de aplicações.

Portanto, o luzes dependendo da forma básica de trabalho, são:

  • El tamanho e peso dos lineares podem ser significativos, com até 10 kg em alguns casos. Enquanto os trocados, o peso pode ser de apenas alguns gramas.
  • No caso de Voltagem de saída, as fontes lineares regulam a saída usando tensões mais altas dos estágios anteriores e, em seguida, produzindo tensões mais baixas em sua saída. No caso dos chaveados, eles podem ser iguais, menores e até invertidos que os da entrada, tornando-a mais versátil.
  • La eficiência e dissipação Também difere, pois os chaveados são mais eficientes, aproveitam melhor a energia e não dissipam tanto calor, portanto não precisarão de sistemas de refrigeração tão grandes.
  • La complexidade é um pouco maior no comutado devido ao maior número de estágios.
  • Fontes lineares não produzem interferência geralmente, por isso são melhores quando não deve ocorrer interferência. O comutado trabalha com frequências mais altas, por isso não é tão bom nesse sentido.
  • El Fator de Potência para fontes lineares é baixo, porque a energia é retirada de picos de tensão na linha de energia. Este não é o caso dos comutados, embora etapas anteriores tenham sido adicionadas para corrigir este problema em grande medida, especialmente em dispositivos vendidos na Europa.

operação

fonte trocada

Fonte: Avnet

Para entender bem a operação da fonte de comutação, suas diferentes etapas devem ser esquematizadas em blocos, como pode ser visto na imagem anterior. Esses blocos têm sua função específica:

  • Filtro 1: é responsável por eliminar os problemas da rede elétrica, como ruídos, harmônicas, transientes, etc. Tudo isso pode interferir na operação dos componentes energizados.
  • Retificador: sua função é impedir a passagem de parte do sinal senoidal, ou seja, a corrente só passa em um sentido, gerando uma onda em forma de pulso.
  • Corretor de fator de potência: se a corrente estiver defasada em relação à tensão, toda a potência da rede não será bem aproveitada, e este corretor resolve este problema.
  • Condensador- Os capacitores vão amortecer o sinal de pulso que sai do estágio anterior, armazenando a carga e deixando-a muito mais plana, quase como um sinal contínuo.
  • Transistor / controlador: atua como um controle da passagem da corrente, cortando e ativando a passagem, o que transforma a corrente anterior quase plana em pulsante. Tudo será controlado pelo controlador, que também pode atuar como elemento de proteção.
  • Transformador: reduz a tensão em sua entrada para adaptá-la a uma tensão mais baixa (ou várias tensões mais baixas) em sua saída.
  • Diodo: irá converter a corrente alternada que sai do transformador em corrente pulsante.
  • Filtro 2: passa de corrente pulsante a corrente contínua.
  • Optoacoplador: ligará a saída da fonte com o circuito de controle para a regulação correta, uma espécie de feedback.

Tipos de fontes

Sinal de uma fonte de alimentação

As fontes comutadas podem ser classificadas em quatro tipo fundamental:

  • Entrada AC / saída DC: É composto por retificador, comutador, transformador, retificador de saída e filtro. Por exemplo, a fonte de alimentação de um PC.
  • Entrada CA / saída CA: consiste simplesmente em um inversor de frequência e um conversor de frequência. Um exemplo de aplicação seria um acionamento por motor elétrico.
  • Entrada DC / Saída AC: É conhecido como investidor, e não são tão frequentes quanto os anteriores. Por exemplo, eles podem ser encontrados em geradores 220v 50Hz a partir de uma bateria.
  • Entrada DC / saída DC: é um conversor de tensão ou corrente. Por exemplo, como alguns carregadores de bateria para dispositivos móveis usados ​​em carros.

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