Conozca todo sobre la fuente de alimentación conmutada

Conozca todo sobre la fuente de alimentación conmutada

El circuito de suministro de energía juega un papel esencial en todos los circuito electrónico para proporcionar energía eléctrica al circuito del búho o cargas como máquinas, computadoras, etc. Estas diferentes cargas requieren diferentes formas de energía en varios rangos y características. Entonces, la potencia se convierte en la forma deseada utilizando diferentes convertidores de potencia. Básicamente, diferentes cargas funcionan con varios tipos de fuentes de alimentación como SMPS (fuente de alimentación de modo conmutado), fuente de alimentación de CA, fuente de alimentación de CA a CC, fuente de alimentación programable, alto voltaje fuente de alimentación & fuente de alimentación ininterrumpida.

Fuente de alimentación conmutada

Fuente de alimentación conmutada

¿Qué es SMPS (fuente de alimentación conmutada)?

SMPS se define como, cuando la fuente de alimentación se incluye con el regulador de conmutación para convertir la energía eléctrica de una forma a otra con las características necesarias, se denomina fuente de alimentación de modo conmutado. Esta fuente de alimentación se utiliza para obtener voltaje DC o / p regulado desde el voltaje DC i / p o AC no regulado.




SMPS

SMPS

SMPS es un circuito complicado como otras fuentes de alimentación, suministra desde una fuente a las cargas. MPS es crucial para diferentes aparatos eléctricos y electrónicos que consumen energía y también para el diseño de proyectos electrónicos.

Topologías de SMPS

Las topologías de SMPS se clasifican en diferentes tipos, como convertidor AC-DC, convertidor DC-DC, convertidor directo y convertidor Flyback.

Principio de funcionamiento de la fuente de alimentación conmutada

El funcionamiento de las topologías de fuente de alimentación de modo conmutado se analiza a continuación.

Convertidor DC-DC SMPS en funcionamiento

En esta fuente de alimentación, una potencia de CC de alto voltaje se adquiere directamente de una fuente de alimentación de CC. Entonces, esta potencia de CC de alto voltaje se conmuta generalmente en el rango de 15 KHz-5 KHz. Y luego se alimenta a una unidad de transformador reductor de 50Hz. El o / p de este transformador es alimentado al rectificador En ellos, esta potencia o / p rectificada se utiliza como fuente de cargas, y se controla el tiempo de ON del oscilador y se forma un regulador de bucle cerrado.


Convertidor CC a CC SMPS

Convertidor CC a CC SMPS

La fuente de alimentación de conmutación o / p se regula mediante Modulación de ancho de pulso Como se muestra en el circuito anterior, el interruptor es impulsado por el oscilador PWM, luego indirectamente el transformador reductor se controla cuando la energía se alimenta al transformador. Por lo tanto, el o / p está controlado por la modulación de ancho de pulso, ya que este voltaje o / p y la señal PWM son inversamente proporcionales entre sí. Si el ciclo de trabajo es del 50%, entonces la potencia máxima se transfiere a través del transformador, y si el ciclo de trabajo cae, entonces la potencia en el transformador también cae al disminuir la disipación de potencia.

Convertidor AC-DC SMPS en funcionamiento

Este tipo de SMPS tiene una CA i / py se convierte en CC mediante el uso de un rectificador y un filtro. Este voltaje de CC no regulado se alimenta al corrección del factor de poder circuitos como se ve afectado. Esto se debe a que alrededor de los picos de voltaje, el rectificador extrae pulsos de corriente cortos que tienen una energía de alta frecuencia significativa que afecta el factor de potencia a reducir.

Convertidor de CA a CC SMPS

Convertidor de CA a CC SMPS

Está casi relacionado con el convertidor mencionado anteriormente, pero en lugar de la fuente de alimentación de CC, aquí hemos utilizado CA i / p. Entonces, la mezcla del rectificador y filtro, este diagrama de bloques se usa para convertir la CA a CC y la operación de conmutación se realiza mediante un amplificador MOSFET de potencia. los Transistor MOSFET consume poca resistencia y puede resistir altas corrientes. La frecuencia de la conmutación se selecciona de manera que debe mantenerse baja para los seres humanos normales (por encima de 20 KHz) y la acción de la conmutación se controla mediante una retroalimentación que utiliza el oscilador PWM.

Nuevamente, este voltaje CA se alimenta al o / p del transformador que se muestra en la figura anterior para aumentar o reducir los niveles de voltaje. Luego, el o / p de este transformador se rectifica y suaviza usando el filtro o / p y un rectificador. El voltaje de o / p es controlado por un circuito de retroalimentación comparándolo con el voltaje de referencia.

Fly-back Converter SMPS en funcionamiento

El circuito SMPS que tiene una potencia o / p muy baja (menos de 100W) se denomina convertidor de retorno SMPS. Este tipo de SMPS es un circuito muy bajo y simple en comparación con otros circuitos SMPS. Este tipo de SMPS se utiliza para aplicaciones de baja potencia.

Convertidor fly-back tipo SMPS

Convertidor fly-back tipo SMPS

El voltaje i / p no regulado con una magnitud constante se cambia a un voltaje o / p preferido al cambiar rápidamente usando un MOSFET, la frecuencia de conmutación es de alrededor de 100 kHz. El aislamiento de voltaje se puede lograr utilizando un transformador. El funcionamiento del interruptor se puede controlar utilizando un PWM mientras se ejecuta un práctico convertidor fly-back.

El transformador fly-back muestra características diferentes en comparación con el transformador normal. El transformador fly-back incluye dos devanados que actúan como un inductor acoplado magnético. El o / p de este transformador se entrega a través de un condensador y diodo para filtrado y rectificación . Como se muestra en la figura anterior, el o / p del SMPS se puede tomar como voltaje a través del condensador del filtro.

Tipo de convertidor directo SMPS en funcionamiento

Este tipo de SMPS es casi el mismo que el convertidor fly back tipo SMPS. Pero, en este tipo de SMPS se conecta un control en la salida del devanado secundario del transformador para controlar el interruptor. En comparación con el convertidor fly back, el circuito de filtrado y rectificación es complicado.

Tipo de convertidor directo SMPS

Tipo de convertidor directo SMPS

Esto también se denomina convertidor reductor CC-CC, junto con un transformador que se utiliza para escalar y aislar. Además del diodo 'D1' y el condensador 'C', un inductor L y un diodo D están conectados al final del o / p. Si el interruptor 'S' se enciende, entonces el i / p se envía al devanado primario del transformador. Por lo tanto, se produce un voltaje escalado en el devanado secundario del transformador.

Por lo tanto, el diodo D1 se polariza hacia adelante y el voltaje escalado pasa a través del LPF procedente de la carga. Cuando el interruptor S se enciende, las corrientes a través del devanado llegan a cero.Sin embargo, la corriente a través del filtro inductivo y la carga no se puede cambiar en breve, y el diodo de inercia D2 ofrece un carril a esta corriente. Al usar el inductor de filtro, el voltaje requerido a través del diodo D2 y para mantener la fuerza electromagnética necesaria para mantener la estabilidad de la corriente en el filtro inductivo. A pesar de que la corriente cae en contra del voltaje o / p, casi el voltaje o / p constante se mantiene con la existencia del gran filtro capacitivo. Se utiliza habitualmente para diversas aplicaciones de conmutación con un rango de potencia de 100 W a 200 W.

Esto se trata de fuente de alimentación del modo de conmutación y sus tipos que involucran convertidor Buck, convertidor Buck-boost convertidor auto-oscilante fly-back, convertidor Boost, Cuk, Sepic, Boost-buck. Pero, en este artículo se analizan algunos tipos de SMPS: convertidor de CA-CC, convertidor de CC-CC, convertidor de avance y retroceso. Además, cualquier información sobre los tipos de SMPS, no dude en dar sus comentarios para dar sus sugerencias, comentarios en la sección de comentarios a continuación.