Què és una font d’alimentació de commutació? Com funciona una font d’alimentació de commutació?
L’alimentació de commutació és un dispositiu d’alimentació que converteix el corrent altern en el corrent directe útil. Converteix l'energia mitjançant elements de commutació com transistors, mosfets o IGBTs de forma de commutació d'alta freqüència. Les fonts d’alimentació de commutació tenen les característiques de mida petita, alta eficiència i fiabilitat forta i s’utilitzen àmpliament en diversos dispositius electrònics com ordinadors, equips de comunicació, electrodomèstics, etc.
El principi de funcionament d’una font d’alimentació de commutació inclou principalment dues parts: rectificació i conversió.
La part de rectificació converteix el corrent altern en corrent directe i hi ha dos mètodes de rectificació utilitzats habitualment: rectificació monofàsica i rectificació trifàsica. El mètode de rectificació monofàsica inclou principalment el circuit de control del pont del rectificador i la modulació de l'amplada de pols (PWM). Un pont del rectificador és un circuit de rectificador de pont compost per quatre díodes, utilitzat per convertir el corrent altern en corrent directe. El control de conducció i no conducció dels díodes es completa mitjançant un circuit de control PWM. El circuit de control PWM controla el temps de conducció i no conducció del díode segons la variació de la tensió de sortida, per tal d’aconseguir la tensió de sortida estable. El mètode de rectificació trifàsica és similar a la rectificació monofàsica, però amb un pont i un circuit de control de rectificador addicionals per aconseguir la rectificació de potència de CA trifàsica.
La part de transformació és convertir el corrent directe en la tensió i el corrent requerits. La part de transformació està composta per un controlador, tubs de commutació i transformadors de sortida. El controlador és principalment un bucle de control de retroalimentació utilitzat per detectar la tensió de sortida i fer ajustaments corresponents segons sigui necessari. Com a element de commutació, el tub de commutació controla l’encesa/desactivació del corrent segons el senyal de control, aconseguint una sortida de potència estable. El transformador de sortida s’enfonsa i cap avall de la tensió segons la relació de tensió de sortida requerida, que es pot aconseguir canviant la relació girs de la bobina.
El flux de treball d’una font d’alimentació de commutació és el següent: la potència de CA es rectifica primer i es converteix en potència de corrent continu, després processat per la secció de conversió per a la tensió i el corrent, i finalment la sortida com a font d’alimentació requerida.
Les fonts d’alimentació de commutació tenen molts avantatges en comparació amb les fonts d’alimentació lineal tradicionals.
En primer lloc, les fonts d'alimentació del mode Switch tenen una alta eficiència. Les fonts tradicionals d’energia lineal redueixen la tensió convertint el corrent altern en la tensió inferior, la qual cosa comporta residus d’energia. I l’alimentació de commutació millora molt l’eficiència del treball i redueix els residus d’energia mitjançant l’ús de commutadors, especialment els interruptors d’alta freqüència.
En segon lloc, la mida de l’alimentació de commutació és petita. Les fonts d’alimentació de commutació poden aconseguir un disseny compacte, fent -les petites de mida i adequades per a aplicacions en diversos dispositius electrònics petits.
En tercer lloc, la fiabilitat de les fonts d'alimentació del mode Switch és alta. Les fonts d’alimentació de commutació utilitzen dispositius electrònics moderns com MOSFETS i IGBTS, que tenen una alta fiabilitat i una llarga vida útil.
En quart lloc, l'estabilitat de sortida de l'alimentació de commutació és bona. L’alimentació de commutació adopta un bucle de control de retroalimentació, que pot ajustar el senyal de control segons els canvis en la tensió de sortida, aconseguint així l’estabilitat de la tensió de sortida.
En resum, l’alimentació del mode Switch és un dispositiu d’alimentació eficient, fiable i estable. Mitjançant el principi de treball de rectificació i transformació, el corrent altern es converteix en corrent directe i s’aconsegueix la tensió de sortida estable i el corrent. Les fonts d’alimentació de commutació tenen un paper important en els dispositius electrònics moderns i substitueixen gradualment les fonts d’alimentació lineal tradicionals.
