O que é um SMPS: Fonte de Alimentação Comutada
Fontes de alimentação de modo de comutação, SMPS fornecem eficiência aprimorada e economia de espaço em relação às fontes lineares tradicionais, mas deve-se tomar cuidado para garantir que o ruído na saída seja baixo.
_______________________________________________________________________
O tutorial dos circuitos da fonte de alimentação incluem:
Visão geral dos circuitos de alimentação | Fonte de alimentação linear | Fonte de alimentação do modo de comutação | Suavização do capacitor | Circuitos retificadores AC | Circuitos reguladores de tensão | Circuito regulador de tensão Zener | Proteção contra sobretensão | Especificações da fonte de alimentação | O que é um Fonte de Alimentação | Barramento de gerenciamento de energia: PMbus | Fonte de energia ininterrupta
_______________________________________________________________________
As fontes de alimentação comutadas são amplamente utilizadas devido às vantagens que oferecem em termos de tamanho, peso, custo, eficiência e desempenho geral.
Como resultado de seu desempenho, as fontes de alimentação comutadas são usadas em todas as aplicações, exceto nas mais exigentes, para fornecer uma fonte de energia eficiente e eficaz para a maioria das formas de sistemas eletrônicos.
As fontes de alimentação de modo de comutação tornaram-se uma parte aceita da cena eletrônica e são frequentemente chamadas de conversores de energia de modo de comutação ou apenas comutadores.
TERMINOLOGIA DA FONTE DE ALIMENTAÇÃO DO MODO DE COMUTAÇÃO
A tecnologia de fonte de alimentação comutada, SMPS, pode ser referida por vários termos semelhantes. Embora todos eles olhem para a mesma tecnologia básica, eles se referem a diferentes elementos da tecnologia geral:
- Fonte de alimentação comutada, SMPS: O termo fonte de alimentação comutada é geralmente usado para indicar um item que pode ser conectado à rede elétrica ou outra fonte externa e usado para gerar a energia da fonte. Em outras palavras, é uma fonte de alimentação completa.
- Regulador de modo de comutação: normalmente se refere apenas ao circuito eletrônico que fornece a regulação. Um regulador de modo de comutação fará parte da fonte de alimentação geral de modo de comutação.
- Controlador do regulador do modo de comutação: Muitos circuitos integrados do regulador do modo de comutação não contêm o elemento de comutação em série. Isso será verdade se os níveis de corrente ou tensão forem altos, porque um elemento de comutação série externo seria capaz de lidar melhor com os níveis mais altos de corrente e tensão, bem como a dissipação de energia resultante.
NOÇÕES BÁSICAS DA FONTE DE ALIMENTAÇÃO DO MODO DE COMUTAÇÃO
O conceito básico por trás de uma fonte de alimentação comutada ou SMPS é o fato de que a regulação é realizada usando um regulador de comutação. Isso usa um elemento de comutação em série que liga e desliga a fonte de corrente para um capacitor de suavização.
O tempo em que o elemento em série é ligado é controlado pela tensão no capacitor. Se for maior do que o necessário, o elemento de comutação em série é desligado, se for menor do que o necessário, ele é ligado. Desta forma, a tensão no capacitor de suavização ou reservatório é mantida no nível necessário.
VANTAGENS/DESVANTAGENS DA FONTE DE ALIMENTAÇÃO COMUTADA
O uso de qualquer tecnologia é muitas vezes um equilíbrio cuidadoso de várias vantagens e desvantagens. Isso é verdade para fontes de alimentação comutadas que oferecem algumas vantagens distintas, mas também têm suas desvantagens.
Vantagens do SMPS
- Alta eficiência: A ação de comutação significa que o elemento regulador em série está ligado ou desligado e, portanto, pouca energia é dissipada como calor e níveis de eficiência muito altos podem ser alcançados.
- Compacto: Como resultado da alta eficiência e baixos níveis de dissipação de calor, as fontes de alimentação comutadas podem ser mais compactas.
- Custos: um dos pontos que torna as fontes chaveadas muito atrativas é o custo. A maior eficiência e a natureza de comutação do design significam que o calor que precisa ser reduzido é menor do que o das fontes lineares e isso reduz os custos. Além disso, a natureza de comutação do fornecimento significa que muitos dos componentes são de menor custo.
- Tecnologia flexível: A tecnologia de fonte de alimentação comutada pode ser usada para fornecer conversões de tensão de alta eficiência em aplicações de aumento ou “Boost” de tensão ou aplicações “Buck” de redução.
Desvantagens do SMPS
- Ruído: Os picos transitórios que ocorrem a partir da ação de comutação nas fontes de alimentação comutadas são um dos maiores problemas. Os picos podem migrar para todas as áreas dos circuitos que os SMPSs alimentam se os picos não forem filtrados adequadamente. Além disso, os picos ou transientes podem causar interferência eletromagnética ou de RF que pode afetar outros itens de equipamentos eletrônicos próximos, principalmente se receberem sinais de rádio.
- Componentes externos: Embora seja possível projetar um regulador de modo de comutação usando um único circuito integrado, normalmente são necessários componentes externos. O mais óbvio é o capacitor do reservatório, mas os componentes do filtro também são necessários. Em alguns projetos, o elemento de chave em série pode ser incorporado ao circuito integrado, mas onde qualquer corrente é consumida, a chave em série será um componente externo. Todos esses componentes exigem espaço e aumentam o custo.
- Requer projeto especializado: Muitas vezes é possível montar uma fonte de alimentação comutada que funcione. Garantir que ele funcione de acordo com a especificação exigida pode ser mais difícil. Garantir que os níveis de oscilação e interferência sejam mantidos pode ser particularmente complicado.
- Filtragem: Consideração cuidadosa da filtragem de um SMPS porque um design ruim pode levar a altos níveis de ruído e picos na saída.
Em suma, as fontes de alimentação comutadas são ideais para uma série de aplicações, desde computadores a carregadores e equipamentos de laboratório a muitos itens de aparelhos eletrônicos domésticos. Custo, tamanho e eficiência são fatores-chave para garantir que sejam a tecnologia principal de muitas aplicações.
________________________________________________
Retorne ao menu Projetos de Circuito
A Raisa distribui equipamentos para soldagem e para teste e medição há mais de 30 anos! Considere explorar algumas das nossas principais soluções navegando nas categorias abaixo:
0 Comentários