Topologias da fonte de alimentação do modo comutado comparadas

A fonte de alimentação linear onipresente de antigamente tem estado em declínio constante por anos, desde o advento das fontes de alimentação comutadas (SMPS). A clara vantagem do SMPS sobre as fontes lineares tem sido o tamanho e a eficiência, e à medida que a crise energética mundial se aproxima no cenário internacional, comercial e político, vimos a tendência de o SMPS apenas acelerar.

Como uma nova tecnologia, a alta contagem de componentes do SMPS tornou a tecnologia mais cara do que linear. Mas com o nascimento da era eletrônica, os custos dos componentes caíram tão baixo que o alto conteúdo de matérias-primas de cobre e ferro no transformador linear tornou a tecnologia SMPS mais econômica.

Mesmo com as desvantagens de ser mais complexo e exigir mais cuidado para controlar o EMI, as vantagens das fontes de alimentação do modo comutado superam de longe as fontes de alimentação lineares, com exceção de algumas poucas aplicações de nicho.

As fontes de alimentação comutadas são constituídas por vários estágios diferentes. Se a entrada for uma entrada CA, o estágio de entrada precisará incluir o filtro de entrada e um retificador para converter em uma entrada CC. Os conversores de CC para CC não precisam do retificador. O estágio do inversor gira e imediatamente converte a entrada agora CC de volta em uma entrada CA, ligando e desligando a tensão de entrada CC a uma freqüência muito maior do que a entrada CA original. Frequentemente, a frequência de operação é escolhida para estar na faixa de 20kHz a 150kHz, que é alta o suficiente para estar fora da faixa audível e baixa o suficiente para mantê-la fora dos requisitos da FCC para EMI.

Após o estágio do inversor, o estágio de saída retifica e filtra a saída. Se um projeto isolado é necessário, um transformador é colocado entre o retificador e o estágio de saída. Este transformador pode ser muito menor, mais leve e mais barato que o transformador linear, devido à maior freqüência de chaveamento.

Após o estágio do inversor, o estágio de saída retifica e filtra a saída. Se um projeto isolado é necessário, um transformador é colocado entre o retificador e o estágio de saída. Este transformador pode ser muito menor, mais leve e mais barato que o transformador linear, devido à maior freqüência de chaveamento.

Ao projetar a fonte de alimentação, normalmente os critérios de projeto favorecem uma fonte de alimentação do modo de comutação sobre uma fonte de alimentação linear. Quando se trata de decidir qual topologia SMPS usar, a decisão pode ser mais difícil.

Selecionar a topologia incorreta pode resultar em um projeto de design que não atenda às suas metas de custo, metas de eficiência ou uma série de outros requisitos que você possa ter. Abaixo, discutimos algumas das topologias mais comuns e seus recursos.

Para mais informações, entre em contato conosco pelo sales@xfullstar.com