Sursă comutată: ce este, diferențe cu liniar și la ce servește

o sursa comutată este un dispozitiv electronic capabil să transforme energia electrică printr - o serie de componente electrice, cum ar fi tranzistoare, regulatoare de tensiune etc. Adică este un sursa de alimentare, dar cu diferențe față de cele liniare. Aceste surse sunt, de asemenea, cunoscute sub numele de SMPS (alimentarea cu modul de comutare)și sunt utilizate în prezent pentru o multitudine de aplicații ...

Ce este o sursă de alimentare

o sursa de alimentare sau PSU (Power Supply Unit), este un dispozitiv utilizat pentru a furniza electricitate în mod corespunzător diferitelor componente sau sisteme. Scopul său este de a primi energia din rețeaua electrică și de a o converti într-o tensiune și curent adecvate, astfel încât componentele conectate să poată funcționa corect.

Sursa de alimentare nu numai că va modifica tensiunea ieșirii sale în raport cu intrarea sa, dar și poate modifica intensitatea acesteia, rectificați-l și stabilizați-l să se transforme din curent alternativ în curent continuu. Asta se întâmplă într-o sursă de computer, de exemplu, sau în adaptor pentru a încărca o baterie. În aceste cazuri, CA va trece de la 50 Hz și 220 / 240v obișnuiți, la un DC la 3.3v, 5v, 6v, 12v și altele asemenea ...

Surse liniare vs surse comutate: diferențe

Dacă vă amintiți adaptoare sau încărcătoare dintre telefoanele mai vechi, erau mai mari și mai grele. Acestea erau surse de alimentare liniare, în timp ce cele mai ușoare și mai compacte de astăzi sunt surse de alimentare cu comutare. Diferentele:

• Într-o font liniar tensiunea curentului electric este redusă cu ajutorul unui transformator, pentru a fi ulterior rectificată de zei. De asemenea, va avea o altă etapă cu condensatori electrolitici sau alți stabilizatori de tensiune. Problema cu acest tip de transformator este pierderea de energie sub formă de căldură datorată transformatorului. În plus, acest transformator nu numai că are un miez metalic greu și voluminos, dar pentru curenți mari de ieșire vor avea nevoie de o înfășurare foarte groasă a firului de cupru, crescând astfel și greutatea și dimensiunea.
• Las surse comutate Folosesc un principiu similar pentru proces, dar are diferențe. De exemplu, în aceste cazuri cresc frecvența curentului, trecând de la 50 Hz (în Europa) la 100 Khz. Acest lucru înseamnă că pierderile sunt reduse și dimensiunea transformatorului este mult redusă, deci vor fi mai ușoare și mai compacte. Pentru a face acest lucru posibil, ei transformă CA în CC, apoi CC în AC cu o frecvență diferită de cea inițială și apoi transformă AC înapoi în CC.

Astăzi, sursele de alimentare liniare sunt practic au dispărut, datorită greutății și dimensiunilor sale. Acum comutate sunt utilizate mai mult în toate tipurile de aplicații.

De aceea evidențiază în funcție de modul de lucru de bază, acestea sunt:

• El marimea si greutatea dintre cele liniare pot fi semnificative, cu până la 10 kg în unele cazuri. În timp ce sunt comutate, greutatea poate fi de doar câteva grame.
• În cazul Tensiunea de ieșire, sursele liniare reglează ieșirea folosind tensiuni mai mari din etapele anterioare și producând apoi tensiuni mai mici la ieșirea lor. În cazul modului comutat, acestea pot fi egale, mai mici și chiar inversate decât cele ale intrării, făcându-l mai versatil.
• La eficiență și disipare De asemenea, diferă, deoarece cele comutate sunt mai eficiente, utilizând mai bine energia și nu disipează la fel de multă căldură, deci nu vor avea nevoie de sisteme de răcire atât de mari.
• La complexitate este oarecum mai mare la comutare datorită numărului mai mare de etape.
• Fonturile liniare nu produc interferențe în general, deci sunt cele mai bune atunci când nu trebuie să apară interferențe. Cel comutat funcționează cu frecvențe mai mari și de aceea nu este atât de bun în acest sens.
• El factor de putere surselor liniare este redusă, deoarece puterea este obținută din vârfurile de tensiune ale liniei electrice. Acest lucru nu este cazul în cazul celor comutate, deși au fost adăugate etape anterioare pentru a corecta într-o mare măsură această problemă, în special pe dispozitivele vândute în Europa.

operație

Pentru a înțelege bine funcționarea sursei de comutare, diferitele sale etape trebuie să fie schematizate ca blocuri, așa cum se poate vedea în imaginea anterioară. Aceste blocuri au funcția lor specifică:

• Filtrul 1: este responsabil pentru eliminarea problemelor rețelei electrice, cum ar fi zgomotul, armonicele, tranzitorii etc. Toate acestea pot interfera cu funcționarea componentelor alimentate.
• Rectificator: funcția sa este de a evita ca partea semnalului sinusoidal să treacă, adică curentul să treacă doar într-o singură direcție, generând o undă sub forma unui impuls.
• Corector factor de putere: dacă curentul este defazat în raport cu tensiunea, toată puterea rețelei nu va fi utilizată bine, iar acest corector rezolvă această problemă.
• Condensator- Condensatorii vor amortiza semnalul pulsului care iese din etapa anterioară, stocând încărcătura și făcând-o să iasă mult mai plată, aproape ca un semnal continuu.
• Tranzistor / controler: acționează ca un control al trecerii curentului, tăind și activând trecerea, care transformă curentul aproape plat anterior într-unul care pulsează. Totul va fi controlat de controler, care poate acționa și ca element de protecție.
• transformator: reduce tensiunea la intrarea sa pentru ao adapta la o tensiune mai mică (sau mai multe tensiuni mai mici) la ieșirea sa.
• Diodă: va converti curentul alternativ care iese din transformator în curent pulsatoriu.
• Filtrul 2: trece de la curent pulsatoriu la din nou într-unul continuu.
• Optocuplator: va lega ieșirea sursă cu circuitul de control pentru reglarea corectă, un fel de feedback.

Tipuri de surse

Sursele comutate pot fi clasificate în patru tip fundamental:

• Intrare CA / ieșire CC: Se compune dintr-un redresor, comutator, transformator, redresor de ieșire și filtru. De exemplu, sursa de alimentare a unui PC.
• Intrare AC / ieșire AC: constă pur și simplu dintr-un convertizor de frecvență și un convertor de frecvență. Un exemplu de aplicare ar fi un motor electric.
• Intrare DC / ieșire AC: Este cunoscut ca investitor și nu sunt la fel de frecvente ca și precedentele. De exemplu, acestea pot fi găsite în generatoare de 220v la 50Hz de la o baterie.
• Intrare CC / ieșire CC: este un convertor de tensiune sau curent. De exemplu, cum ar fi unele încărcătoare de baterii pentru dispozitive mobile utilizate în mașini.