Modele de comutare de alimentare a topologiilor comparativ

Aprovizionarea cu energie electrică omniprezentă a vechii a fost pe un declin constant de ani de zile, încă de la apariția surselor de alimentare cu comutare de moduri (SMPS). Avantajul clar al SMPS față de livrările liniare a fost marimea și eficiența, iar pe măsură ce crizele energetice la nivel mondial se dezvoltă pe scena internațională, comercială și politică, am văzut tendința de a accelera SMPS.

Ca o nouă tehnologie, numărul mare de componente al SMPS a făcut tehnologia mai scumpă decât liniară. Dar odată cu nașterea erei electronice, costurile componentelor au scăzut atât de scăzute încât conținutul ridicat de materii prime din cupru și fier în transformatorul liniar a făcut tehnologia SMPS mai eficientă din punct de vedere al costurilor.

Chiar și cu dezavantajele de a fi mai complexe și care necesită mai multă atenție pentru a controla EMI, avantajele surselor de alimentare în comutație depind în mare măsură de sursele liniare de alimentare în toate aplicațiile, cu excepția câtorva nișe.

Comutatoarele de alimentare sunt alcătuite dintr-un număr de etape diferite. Dacă intrarea este o intrare AC, atunci etapa de intrare trebuie să includă atât filtrul de intrare cât și un redresor pentru a converti la o intrare DC. Convertoarele DC la DC nu au nevoie de redresor. Stadiul invertorului se învârte și transformă imediat intrarea DC înapoi într-o intrare de curent alternativ prin comutarea și oprirea tensiunii de intrare DC la o frecvență mult mai mare decât cea introdusă inițial de curent alternativ. Frecvența de funcționare este adesea aleasă să fie în intervalul 20kHz până la 150kHz, care este suficient de mare pentru a fi în afara intervalului audibil și suficient de scăzut pentru a fi păstrat în afara cerințelor FCC pentru EMI conduse.

După etapa invertorului, faza de ieșire rectifică și filtrează ieșirea. Dacă este necesar un design izolat, un transformator este plasat între redresor și stadiul de ieșire. Acest transformator poate fi mult mai mic, mai ușor și mai ieftin decât transformatorul de alimentare liniar, datorită frecvenței mai mari de comutare.

După etapa invertorului, faza de ieșire rectifică și filtrează ieșirea. Dacă este necesar un design izolat, un transformator este plasat între redresor și stadiul de ieșire. Acest transformator poate fi mult mai mic, mai ușor și mai ieftin decât transformatorul de alimentare liniar, datorită frecvenței mai mari de comutare.

La proiectarea sursei de alimentare, în mod tipic, criteriile de proiectare favorizează o sursă de alimentare cu comutare pe o sursă de alimentare liniară. Când vine vorba de a decide care topologie SMPS să folosească, decizia poate fi adesea mai dificilă.

Selectarea topologiei greșite poate duce la un proiect de proiectare care nu corespunde obiectivelor de cost, obiectivelor de eficiență sau altor cerințe pe care le aveți. Mai jos vom discuta câteva dintre topologiile mai comune și caracteristicile acestora.

Pentru mai multe informații, vă rugăm să ne contactați la sales@xfullstar.com