Topologia degli alimentatori in modalità Switch a confronto

L'onnipresente alimentatore lineare dei vecchi è in costante declino da anni, sin dall'avvento degli Switch Mode Power Supplies (SMPS). Il chiaro vantaggio di SMPS rispetto alle forniture lineari è stato la dimensione e l'efficienza, e poiché le crisi energetiche mondiali incombono sulla scena internazionale, commerciale e politica, abbiamo visto accelerare la tendenza agli SMPS.

Come nuova tecnologia, l'elevato numero di componenti di SMPS ha reso la tecnologia più costosa rispetto alla lineare. Ma con la nascita dell'era elettronica, i costi dei componenti sono scesi così in basso che l'elevato contenuto di materia prima di rame e ferro nel trasformatore lineare ha reso la tecnologia SMPS più economica.

Anche con gli svantaggi di essere più complessi e richiedendo più attenzione nel controllo dell'IME, i vantaggi degli alimentatori a commutazione sono di gran lunga superiori agli alimentatori lineari in tutte le applicazioni di nicchia.

Gli alimentatori switching sono costituiti da un numero di stadi diversi. Se l'ingresso è un ingresso CA, lo stadio di ingresso deve includere sia il filtro di ingresso che un raddrizzatore per convertire in un ingresso CC. I convertitori da CC a CC non hanno bisogno del raddrizzatore. Lo stadio dell'inverter gira e converte immediatamente l'ingresso in corrente continua in un ingresso CA accendendo e spegnendo la tensione di ingresso DC con una frequenza molto più elevata rispetto all'ingresso AC originale. La frequenza operativa è spesso scelta per essere compresa nell'intervallo tra 20 kHz e 150 kHz, che è sufficientemente alta per essere al di fuori dell'intervallo udibile e abbastanza bassa da mantenerla al di fuori dei requisiti FCC per l'EMI condotta.

Dopo lo stadio dell'inverter, lo stadio finale rettifica e filtra l'uscita. Se è richiesto un design isolato, un trasformatore è posto tra il raddrizzatore e lo stadio di uscita. Questo trasformatore può essere molto più piccolo, più leggero e più economico del trasformatore di alimentazione lineare, a causa della maggiore frequenza di commutazione.

Dopo lo stadio dell'inverter, lo stadio finale rettifica e filtra l'uscita. Se è richiesto un design isolato, un trasformatore è posto tra il raddrizzatore e lo stadio di uscita. Questo trasformatore può essere molto più piccolo, più leggero e più economico del trasformatore di alimentazione lineare, a causa della maggiore frequenza di commutazione.

Quando si progetta l'alimentazione, in genere i criteri di progettazione favoriscono un'alimentazione a commutazione in un alimentatore lineare. Quando si tratta di decidere quale topologia SMPS usare, la decisione può spesso essere più difficile.

La selezione della topologia errata può portare a un progetto di progettazione che non soddisfa i tuoi obiettivi di costo, gli obiettivi di efficienza o una serie di altri requisiti che potresti avere. Di seguito discutiamo alcune delle topologie più comuni e le loro caratteristiche.

Per ulteriori informazioni, vi preghiamo di contattarci a sales@xfullstar.com