La diferència entre la font d'alimentació en mode de commutació i la font d'alimentació regulada lineal
Què és una font d'alimentació en mode de commutació?
El nom anglès Switch Mode Power Supply, o SMPS per abreujar-lo, és una unitat d'alimentació (PSU) que utilitza algun tipus de dispositiu de commutació per transmetre l'energia de la font a la càrrega. Normalment pot ser AC o DC, però la càrrega és DC.
L'aplicació més comuna per a una font d'alimentació en mode de commutació és una unitat d'alimentació per a un ordinador i s'ha convertit en el tipus estàndard de font d'alimentació per a equips electrònics a causa de la seva alta eficiència, baix cost i alta densitat de potència.
Unitats estructurals
Una font d'alimentació en mode de commutació és una font d'alimentació regulada que utilitza un regulador de commutació d'alta freqüència per convertir la potència i regular la sortida d'una manera eficient.
Un regulador de commutació torna a ser un transistor (com un MOSFET de potència), igual que un regulador lineal, però la diferència és que el transistor de passada d'un SMPS no es manté en saturació ni està totalment encès constantment, està completament encès. estat i una freqüència molt alta, d'aquí el nom d'alimentació de mode de commutació.
Com que el temps mitjà que l'element de commutació (és a dir, el transistor) està actiu és menor, la quantitat d'energia que es malgasta o es dissipa com a calor és molt petita en comparació amb un subministrament regulat lineal. Això al seu torn condueix a un funcionament molt eficient de l'SMPS perquè la caiguda de tensió a través del transistor de pas (o element de commutació) és molt petita.
principal avantatge
La majoria de les càrregues electròniques de corrent continu, com ara microprocessadors, microcontroladors, LED, transistors, xips, motors, etc., s'alimenten des d'una font d'alimentació estàndard, com ara una bateria. Malauradament, el principal problema de les bateries és quan la tensió és massa alta o massa baixa. Per tant, l'SMPS proporcionarà una sortida de CC estable.
SMPS és una font d'alimentació multifuncional i es poden seleccionar diferents topologies segons el tipus d'aplicació, com ara fonts d'alimentació aïllades boost, buck, entrada i sortida.
A més, un bon disseny SMPS, la seva eficiència pot arribar al 90 per cent o fins i tot més. En canvi, l'eficiència d'una font d'alimentació regulada lineal depèn de la caiguda de tensió del transistor de passada, però en qualsevol cas, la seva eficiència de la font d'alimentació no és tan alta com la d'una font d'alimentació en mode de commutació.
Què és l'eficiència energètica? Com a exemple, suposem que hi ha una bateria de liti de 3 V que s'ha de reduir a una càrrega d'1,8 V, que consumeix 100mA de corrent. La potència malgastada com a calor al transistor és de 0,12 W, de manera que l'eficiència de la font d'alimentació és del 40 per cent.
A més, SMPS IC té més o menys totes les funcions del disseny SMPS discret, de manera que permet als enginyers experimentar amb el disseny de projectes personalitzats.
