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Afuente de alimentación conmutada (SMPS) es un tipo de fuente de alimentación electrónica que utiliza un regulador de conmutación para transformar efectivamente la corriente eléctrica. De la misma manera, las fuentes convencionales transforman el voltaje y la corriente para alimentar cargas de CC, las fuentes de alimentación conmutadas (SMPS) hacen lo mismo.
Una fuente de alimentación conmutada (SMPS) es un tipo de fuente de alimentación que convierte el voltaje y la corriente a medida que transmite energía de una fuente de corriente continua (CC) o corriente alterna (CA) a una carga de corriente continua (CC), como una carga personal. computadora. A diferencia de una fuente de alimentación lineal, el transistor de paso de una fuente de modo de conmutación cambia rápidamente entre los estados de baja disipación, encendido total y apagado total, y pasa poco tiempo en las etapas de alta disipación.
Teóricamente, una fuente de alimentación conmutada perfecta no desperdiciaría energía. El voltaje se regula ajustando la proporción de tiempo que una corriente eléctrica está "activada" (su "ciclo de trabajo"). A diferencia de esto, las fuentes de alimentación lineales utilizan la disipación de potencia en el transistor de paso para mantener un voltaje de salida constante. La fuente de alimentación conmutada es ventajosa porque aumenta la eficiencia eléctrica.Unidad de Mochuan es la mejorfabricante de fuente de alimentación conmutadapara obtener su producto.
¿Cómo cambia la fuente de alimentación?
Las fuentes de alimentación lineales de CA/CC se han utilizado durante bastante tiempo, convirtiendo la energía de CA de la red eléctrica en voltaje de CC para alimentar la electrónica y la iluminación. Desafortunadamente, las fuentes de alimentación lineales se han limitado a aplicaciones de nicho en la industria y la medicina debido a la necesidad de fuentes más pequeñas para aplicaciones de alta potencia. Sin embargo, la fuente de alimentación conmutada se había convertido en el estándar debido a su tamaño compacto, gran eficiencia y capacidad para administrar grandes cantidades de energía.
Veamos cómo una fuente de alimentación conmutada normalmente convierte la corriente alterna (CA) en corriente continua (CC).
Rectificación de entrada
La rectificación es el proceso de transformar la corriente alterna en corriente continua. La primera etapa de la fuente de alimentación de CA/CC de modo conmutado rectifica la señal de entrada. La gente generalmente imagina el voltaje de CC como una línea constante e invariable, similar a la de una batería. Por otro lado, el flujo unidireccional de carga eléctrica caracteriza la corriente continua (DC). Esto indica un flujo de voltaje unidireccional, aunque no necesariamente continuo.
Un rectificador de medio puente pasivo usa un diodo para cancelar la mitad negativa de una onda sinusoidal, completando el proceso de rectificación. Los diodos son semiconductores que permiten que la corriente fluya a través de ellos durante la mitad positiva de una onda entrante, pero actúan como una barrera para la corriente en la mitad negativa.
La onda sinusoidal rectificada tendrá una potencia media insuficiente para alimentar dispositivos de forma fiable. Cambiar la polaridad de la media onda negativa a la positiva es una estrategia más efectiva. La rectificación de onda completa utiliza cuatro diodos en un diseño de puente para lograr el resultado deseado. No importa de qué manera se polarice el voltaje de entrada, esta configuración mantiene constante la dirección del flujo de corriente.
Aunque la tensión de salida media de una onda completamente rectificada es mayor que la de un rectificador de medio puente, sigue siendo bastante diferente de la forma de onda de CC constante necesaria para alimentar equipos electrónicos. A pesar de ser una onda de CC, esta fuente de electricidad es ineficiente debido a la forma irregular de la onda de voltaje y los frecuentes cambios de valor. La ondulación se refiere a la variación periódica en el voltaje de CC, y tener un suministro que minimice o elimine la ondulación es esencial para un rendimiento óptimo.
Corrección del factor de potencia (PFC)
La corrección del factor de potencia (PFC) es el siguiente paso en el diseño de unfuente de alimentación conmutada. Los circuitos PFC son una parte esencial de la mayoría de las fuentes de alimentación comerciales, a pesar de que tienen poco que ver con la transformación real de la alimentación de CA en alimentación de CC.
La corriente de carga viaja a través del capacitor solo por un corto tiempo, desde el instante en que el voltaje de entrada es más alto que la carga del capacitor hasta el máximo de la señal rectificada. Como resultado, el condensador experimenta una cascada de breves picos de corriente, lo que supone un grave problema no solo para la fuente de alimentación sino para la red eléctrica debido a la enorme cantidad de armónicos introducidos por estos transitorios. Como resultado de la distorsión causada por los armónicos, otras fuentes de energía y dispositivos conectados a la red podrían verse afectados negativamente.
En una arquitectura de fuente de alimentación de modo conmutado, el trabajo del circuito de corrección del factor de potencia es eliminar o al menos reducir en gran medida estos armónicos. La corrección del factor de potencia activa y pasiva son dos enfoques que se pueden tomar.
Aislamiento
La etapa final en la conmutación de energía, esté o no presente un circuito PFC, es reducir la magnitud del voltaje de CC rectificado a un nivel adecuado para la carga. Sin la corrección del factor de potencia (PFC), la salida de voltaje de CC del rectificador será de alrededor de 320 V, ya que la forma de onda de CA de entrada se ha rectificado en la entrada. La salida de un convertidor elevador con un circuito de corrección del factor de potencia (PFC) habilitado será un voltaje de CC constante de 400 V o más.
Al decidir sobre un procedimiento de reducción de tamaño, priorizar la seguridad es de suma importancia. Debido a que la entrada de la fuente de alimentación está conectada a la red eléctrica de CA, cualquier dispositivo alimentado por la salida corre el riesgo de sufrir daños graves o incluso destruirse en caso de una fuga de corriente. Tanto los circuitos de entrada como de salida de una fuente de alimentación de CA/CC conectada a la electricidad se pueden aislar magnéticamente para garantizar la seguridad. Los convertidores Flyback y los convertidores LLC resonantes, que cuentan con aislamiento galvánico o magnético, son los tipos más populares de circuitos aislados de fuente de alimentación de CA/CC.
Conclusión
Al construir unfuente de alimentación conmutada, hay varios factores a tener en cuenta, incluidos la seguridad, la eficiencia, el tamaño, el peso, etc. A muchos diseñadores les resulta útil utilizar componentes integrados en sus fuentes de alimentación debido a la complejidad de los circuitos de control para cambiar la fuente de alimentación en comparación con la fuente de alimentación lineal. . ¿Quieres el mejor fabricante de fuentes de alimentación conmutadas?Unidad de Mochuan es la mejor marca a consultar para cambiar la fuente de alimentación.
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