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Design professionale, pannello touch screen HMI del produttore& Controller PLC, fornisce soluzioni industriali e integrazione di sistemi dal 2009.
UNalimentazione a commutazione (SMPS) è un tipo di alimentatore elettronico che utilizza un regolatore di commutazione per trasformare efficacemente la corrente elettrica. Allo stesso modo, gli alimentatori convenzionali trasformano la tensione e la corrente per alimentare i carichi CC, gli alimentatori switching (SMPS) fanno lo stesso.
Un alimentatore switching (SMPS) è un tipo di alimentatore che converte tensione e corrente mentre trasmette energia da una sorgente di corrente continua (CC) o corrente alternata (CA) a un carico di corrente continua (CC), come un personal computer. A differenza di un alimentatore lineare, il pass transistor di un alimentatore in modalità di commutazione cambia rapidamente tra gli stati a bassa dissipazione, completamente acceso e completamente spento, trascorrendo poco tempo negli stadi ad alta dissipazione.
Teoricamente, un perfetto alimentatore switching non sprecherebbe energia. La tensione è regolata regolando la proporzione di tempo in cui una corrente elettrica è "accesa" (il suo "ciclo di lavoro"). Al contrario, gli alimentatori lineari utilizzano la dissipazione di potenza nel pass transistor per mantenere una tensione di uscita costante. L'alimentazione a commutazione è vantaggiosa perché aumenta l'efficienza elettrica.Mochuan Drive è il miglioreproduttore di alimentatori switchingper ottenere il tuo prodotto.
Come funziona l'alimentazione a commutazione?
Gli alimentatori lineari AC/DC sono stati utilizzati per un bel po' di tempo, convertendo l'alimentazione AC dalla rete elettrica in tensione DC per alimentare l'elettronica e l'illuminazione. Sfortunatamente, gli alimentatori lineari sono stati confinati ad applicazioni di nicchia nell'industria e nella medicina a causa della necessità di alimentatori più piccoli per applicazioni ad alta potenza. Tuttavia, l'alimentatore switching era diventato lo standard grazie alle sue dimensioni compatte, alla grande efficienza e alla capacità di gestire grandi quantità di energia.
Diamo un'occhiata a come un alimentatore a commutazione converte tipicamente la corrente alternata (CA) in corrente continua (CC).
Rettifica ingresso
La rettifica è il processo di trasformazione della corrente alternata in corrente continua. Il primo stadio dell'alimentatore CA/CC in modalità commutata rettifica il segnale di ingresso. Le persone di solito immaginano la tensione CC come una linea costante e immutabile, simile a quella di una batteria. D'altra parte, il flusso unidirezionale di carica elettrica caratterizza la corrente continua (DC). Ciò indica un flusso di tensione unidirezionale, anche se non necessariamente continuo.
Un raddrizzatore a semiponte passivo utilizza un diodo per annullare la metà negativa di un'onda sinusoidale, completando il processo di rettifica. I diodi sono semiconduttori che consentono alla corrente di fluire attraverso di essi durante la metà positiva di un'onda in arrivo, ma fungono da barriera alla corrente nella metà negativa.
L'onda sinusoidale rettificata avrà una potenza media insufficiente per alimentare in modo affidabile i dispositivi. Cambiare la polarità della semionda negativa in positiva è una strategia più efficace. La rettifica a onda intera utilizza quattro diodi in un design a ponte per ottenere il risultato desiderato. Indipendentemente dal modo in cui la tensione di ingresso è polarizzata, questa configurazione mantiene costante la direzione del flusso di corrente.
Sebbene la tensione di uscita media di un'onda completamente raddrizzata sia maggiore di quella di un raddrizzatore a mezzo ponte, è ancora molto diversa dalla forma d'onda CC costante richiesta per alimentare apparecchiature elettroniche. Nonostante sia un'onda CC, questa fonte di elettricità è inefficiente a causa della forma irregolare dell'onda di tensione e dei frequenti spostamenti di valore. Ripple si riferisce alla variazione periodica della tensione CC e disporre di un'alimentazione che riduca al minimo o elimini il ripple è essenziale per prestazioni ottimali.
Correzione del fattore di potenza (PFC)
La correzione del fattore di potenza (PFC) è il passo successivo nella progettazione di aalimentazione a commutazione. I circuiti PFC sono una parte essenziale della maggior parte degli alimentatori commerciali nonostante abbiano poco a che fare con la reale trasformazione dell'alimentazione CA in alimentazione CC.
La corrente di carica viaggia attraverso il condensatore solo per un breve periodo, dall'istante in cui la tensione di ingresso è superiore alla carica del condensatore fino al suo massimo del segnale rettificato. Di conseguenza, il condensatore subisce una cascata di brevi picchi di corrente, che pone un serio problema non solo per l'alimentazione ma anche per la rete elettrica a causa dell'enorme numero di armoniche introdotte da questi transitori. A causa della distorsione causata dalle armoniche, altre fonti di alimentazione e dispositivi collegati alla rete potrebbero risentirne negativamente.
In un'architettura di alimentazione a modalità commutata, il compito del circuito di correzione del fattore di potenza è rimuovere o almeno ridurre notevolmente queste armoniche. La correzione del fattore di potenza attiva e passiva sono due approcci che possono essere adottati.
Isolamento
La fase finale della commutazione di potenza, indipendentemente dalla presenza o meno di un circuito PFC, consiste nel ridurre l'ampiezza della tensione CC raddrizzata a un livello adatto al carico. Senza correzione del fattore di potenza (PFC), la tensione CC in uscita dal raddrizzatore sarà di circa 320 V poiché la forma d'onda CA in ingresso è stata rettificata all'ingresso. L'uscita di un convertitore boost con un circuito di correzione del fattore di potenza (PFC) abilitato sarà una tensione CC costante di 400 V o superiore.
Quando si decide una procedura di riduzione delle dimensioni, dare priorità alla sicurezza è di fondamentale importanza. Poiché l'ingresso dell'alimentatore è cablato nella rete CA, qualsiasi dispositivo alimentato dall'uscita rischia di essere gravemente danneggiato o addirittura distrutto in caso di perdita di corrente. Entrambi i circuiti di ingresso e di uscita di un alimentatore CA/CC collegato all'elettricità possono essere isolati magneticamente per garantire la sicurezza. I convertitori flyback e i convertitori LLC risonanti, dotati di isolamento galvanico o magnetico, sono i tipi più diffusi di circuiti di alimentazione CA/CC isolati.
Conclusione
Quando si costruisce aalimentazione a commutazione, ci sono diversi fattori da considerare, tra cui sicurezza, efficienza, dimensioni, peso, ecc. Molti progettisti trovano utile utilizzare componenti integrati nei propri alimentatori a causa della complessità dei circuiti di controllo per l'alimentazione a commutazione rispetto all'alimentatore lineare . Vuoi il miglior produttore di alimentatori switching?Mochuan Drive è la migliore marca da consultare per gli alimentatori switching.
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