El circuit d'alimentació té un paper essencial en tots els sistemes elèctrics i circuit electrònic per proporcionar energia elèctrica al circuit o a càrregues de mussols com màquines, ordinadors, etc. Aquestes diferents càrregues requereixen diferents formes de potència en diversos rangs i característiques. Per tant, la potència es converteix en la forma desitjada mitjançant diferents convertidors de potència. Bàsicament, diferents càrregues funcionen amb diversos tipus de fonts d’alimentació com SMPS (alimentació en mode commutador), font d’alimentació de CA, font d’alimentació de CA a CC, font d’alimentació programable, alta tensió Font d'alimentació & font d'alimentació ininterrompible.
Font d'alimentació de mode de commutació
Què és l’alimentació SMPS (Switch-Mode Power Supply)?
SMPS es defineix com, quan la font d’alimentació s’inclou amb el regulador de commutació de convertir energia elèctrica d’una forma a una altra forma amb les característiques necessàries, s’anomena font d’alimentació en mode de commutació. Aquesta font d'alimentació s'utilitza per assolir una tensió DC o / p regulada a partir de la tensió DC i / p o de la CA no regulada.
SMPS
SMPS és un circuit complicat com altres fonts d’alimentació, subministra des d’una font a les càrregues. El MPS és crucial per a diferents aparells elèctrics i electrònics que consumeixen energia i també per al disseny de projectes electrònics.
Topologies de SMPS
Les topologies de SMPS es classifiquen en diferents tipus, com ara convertidor AC-DC, convertidor DC-DC, convertidor endavant i convertidor Flyback.
Principi de funcionament de la font d'alimentació en mode commutador
A continuació es parla del funcionament de les topologies d'alimentació en mode commutador.
Convertidor CC-CC SMPS Funcionant
En aquesta font d’alimentació, s’adquireix directament una font d’alimentació de CC de alta tensió. Aleshores, aquesta potència de corrent continu d’alt voltatge es commuta normalment entre 15KHz-5KHz. I, a continuació, s'alimenta a una unitat de transformador de 50Hz. L’o / p d’aquest transformador és alimentat al rectificador , aquesta potència o / p rectificada s'utilitza com a font de càrrega, i es controla el temps d'encesa de l'oscil·lador i es forma un regulador de bucle tancat.
Convertidor de CC a CC SMPS
La font de commutació o / p es regula mitjançant l'ús Modulació d'amplada de pols mostrat al circuit anterior, el commutador és accionat per l'oscil·lador PWM, i indirectament es controla el transformador de baixada quan la potència alimentada al transformador. Per tant, l’o / p està controlat per la modulació de l’amplada del pols, ja que aquest voltatge o / p i aquest senyal PWM són inversament proporcionals entre si. Si el cicle de treball és del 50%, la potència màxima es transfereix a través del transformador i, si el cicle de treball baixa, la potència del transformador també disminueix disminuint la dissipació de potència.
Convertidor AC-DC SMPS funcionant
Aquest tipus de SMPS té una CA i / p i es converteix en corrent continu mitjançant un rectificador i un filtre. Aquesta tensió de CC no regulada s’alimenta al correcció del factor de potència circuits a mesura que es veu afectat. Això es deu al fet que al voltant dels pics de tensió, el rectificador extreu impulsos de corrent curts amb una energia significativament alta freqüència que afecta el factor de potència a reduir.
Convertidor de CA a CC SMPS
Està gairebé relacionat amb el convertidor comentat anteriorment, però en lloc de la font d'alimentació de corrent continu, aquí hem utilitzat CA i / p. Per tant, la barreja del rectificador i el filtre, aquest diagrama de blocs s’utilitza per convertir el CA a CC i l’operació de commutació es fa mitjançant un amplificador MOSFET de potència. El Transistor MOSFET consumeix poca resistència a la resistència i pot resistir corrents elevats. La freqüència de commutació es selecciona de manera que s’ha de mantenir baixa per als éssers humans normals (per sobre de 20 KHz) i l’acció del canvi es controla mitjançant una retroalimentació mitjançant l’oscil·lador PWM.
Una vegada més, aquest voltatge de CA s’alimenta a la o / p del transformador que es mostra a la figura anterior per augmentar o reduir els nivells de tensió. Aleshores, l’o / p d’aquest transformador es rectifica i suavitza mitjançant el filtre o / p i un rectificador. El voltatge o / p es controla mitjançant un circuit de retroalimentació comparant-lo amb el voltatge de referència.
Convertidor de retrocés SMPS Funcionant
El circuit SMPS que té una potència o / p molt baixa (inferior a 100 W) s’anomena convertidor de retrocés SMPS. Aquest tipus de SMPS és un circuit molt baix i senzill en comparació amb altres circuits SMPS. Aquest tipus de SMPS s’utilitza per a aplicacions de baixa potència.
Convertidor Fly-back tipus SMPS
La tensió i / p no regulada amb una magnitud constant es canvia a una tensió o / p preferida canviant ràpidament mitjançant un MOSFET, la freqüència de commutació és al voltant de 100 kHz. L'aïllament de tensió es pot aconseguir utilitzant un transformador. El funcionament del commutador es pot controlar mitjançant un PWM mentre s’executa un pràctic convertidor de retrocés.
El transformador Fly-back presenta característiques diferents en comparació amb el transformador normal. El transformador Fly-back inclou dos bobinatges que actuen com un inductor acoblat magnètic. L'o / p d'aquest transformador es lliura a través d'un condensador i díode per filtrar i rectificar . Com es mostra a la figura anterior, l’o / p del SMPS es pot prendre com a tensió a través del condensador del filtre.
Conversor endavant tipus SMPS Funcionant
Aquest tipus de SMPS és gairebé el mateix que el convertidor de retrocés tipus SMPS. Però, en aquest tipus de SMPS, es connecta un control a l’o / p del bobinatge secundari del transformador per controlar l’interruptor. En comparació amb el convertidor fly back, el circuit de filtratge i rectificació és complicat.
Conversor endavant tipus SMPS
Això també s'anomena convertidor de corrent continu CC-CC, juntament amb un transformador que s'utilitza per a escala i aïllament. A més del díode 'D1' i el condensador 'C', un inductor L i un díode D estan connectats al final de l'o / p. Si l’interruptor ‘S’ s’activa, l’i / p es dóna al bobinatge principal del transformador. Per tant, es produeix una tensió a escala al bobinatge secundari del transformador.
Per tant, el díode D1 avança esbiaixat i es passa el voltatge a través del LPF procedint a la càrrega. Quan l’interruptor S està engegat, les corrents a través del bobinatge arriben a zero, tot i que el corrent a través del filtre i la càrrega inductius no es pot canviar en breu i el diode de roda D2 ofereix un carril a aquest corrent. En utilitzar l’inductor del filtre, la tensió necessària a través del díode D2 i per mantenir la força electromagnètica necessària per mantenir l’estabilitat del corrent al filtre inductiu. Tot i que el corrent cau contra la tensió o / p, gairebé la tensió constant o / p es manté amb l'existència del gran filtre capacitiu. S’utilitza regularment per a diverses aplicacions de commutació amb un rang de potència de 100 W a 200 W.
Tot es tracta alimentació de mode de commutació i els seus tipus que inclouen convertidor Buck, convertidor Buck-boost convertidor auto-oscil·lant de retrocés, convertidor Boost, Cuk, Sepic, Boost-buck. Però, en aquest article es discuteixen alguns tipus de SMPS: el convertidor AC-DC, el convertidor DC-DC, el conversor Forward i Fly-back. A més, qualsevol informació sobre els tipus de SMPS no té llibertat per donar els vostres comentaris per donar els vostres suggeriments i comentaris a la secció de comentaris següent.
