Como funcionam os circuitos de fonte de alimentação de modo de comutação (SMPS)

SMPS é um acrônimo para a palavra Switching Power Supply. O nome sugere claramente que o conceito tem algo a ver com a pulsação ou comutação dos dispositivos usados. Vamos aprender como os adaptadores SMPS funcionam para converter a tensão da rede em uma tensão CC mais baixa.

Vantagem da topologia SMPS

Nos adaptadores SMPS, a idéia é alterar a tensão de entrada da rede para o enrolamento primário de um transformador, para que uma tensão DC de menor valor possa ser obtida no enrolamento secundário do transformador.

No entanto, a pergunta é: o mesmo pode ser feito com um transformador comum, então qual é a necessidade de uma configuração tão complicada quando a operação pode ser implementada simplesmente através de transformadores comuns?

Bem, o conceito foi desenvolvido precisamente para eliminar o uso de transformadores pesados ​​e pesados ​​com versões muito mais eficientes de Circuitos de fonte de alimentação SMPS.

Embora o princípio operacional seja bastante semelhante, os resultados são muito diferentes.

Nossa tensão de rede também é uma tensão pulsada ou CA que normalmente é fornecida ao transformador comum para as conversões necessárias, mas não podemos reduzir o transformador mesmo com uma corrente tão baixa quanto 500 mA.

A razão por trás disso é a frequência muito baixa envolvida com nossas entradas de corrente alternada.
A 50 Hz ou 60 Hz, o valor é tremendamente baixo para implementar em altas saídas de corrente DC usando transformadores menores.


Isso se deve ao fato de que, à medida que a frequência diminui, as perdas de corrente de Foucault aumentam com a magnetização do transformador, resultando em uma grande perda de corrente pelo calor e, posteriormente, todo o processo se torna muito ineficiente.

Para compensar a perda acima, os núcleos do transformador relativamente maiores estão envolvidos com um grau relevante de espessura do cabo, tornando toda a unidade pesada e pesada.

Um circuito de fonte de alimentação comutada soluciona esse problema de maneira muito inteligente.

Se uma frequência mais baixa aumenta as perdas de corrente de Foucault, significa que um aumento na frequência faria exatamente o oposto.

Ou seja, se a frequência for aumentada, o transformador poderá ser muito menor e forneceria uma corrente mais alta em suas saídas.

Isso é exatamente o que fazemos com um Circuito SMPS. Vamos entender a operação com os seguintes pontos:

Como os adaptadores SMPS funcionam

Em um diagrama de circuito da fonte de alimentação de modo comutado, a entrada CA é primeiro retificada e filtrada para produzir uma magnitude DC relevante.

A CC acima é aplicada a uma configuração de oscilador compreendendo um transistor de alta tensão ou um mosfet, montado em um enrolamento primário de pequeno transformador de ferrite bem dimensionado.

O circuito se torna um tipo de configuração de oscilação automática que começa a oscilar em uma frequência predeterminada definida por outros componentes passivos, como capacitores e resistores.

A frequência é geralmente superior a 50 Khz.

Essa frequência induz uma tensão e corrente equivalentes no enrolamento secundário do transformador, determinado pelo número de voltas e pelo SWG do cabo.

Devido ao envolvimento de alta frequência, as perdas por correntes de Foucault tornam-se insignificantes pequenas e a saída CC de alta corrente pode ser contornada através de transformadores de núcleo de ferrite menores e enrolamento de fio relativamente mais fino.

No entanto, a tensão secundária também estará na frequência primária, portanto, mais uma vez, é retificada e filtrada usando um diodo de recuperação rápida e um capacitor de alto valor.

O resultado na saída é um baixo CC perfeitamente filtrado, que pode ser efetivamente usado para operar qualquer circuito eletrônico.

Nas versões modernas do SMPS, circuitos integrados de última geração são usados ​​em vez de transistores na entrada.
Os circuitos integrados são equipados com um mosfet de alta tensão embutido para sustentar oscilações de alta frequência e muitos outros recursos de proteção.

Quais proteções internas o SMPS possui?

Esses circuitos integrados possuem um circuito de proteção integrado adequado como proteção contra avalanches, proteção contra superaquecimento e proteção contra sobretensão de saída e também uma função no modo burst.

A proteção contra avalanches garante que o IC não seja danificado durante a corrente de ignição do interruptor de ignição.

A proteção contra superaquecimento garante que o IC seja desligado automaticamente se o transformador não terminar adequadamente e extrair mais corrente do IC, tornando-o perigosamente quente.

O modo Burst é um recurso interessante incluído nas unidades SMPS modernas.

Aqui, a saída DC é realimentada para uma entrada de detecção do IC. Se, por algum motivo, geralmente devido a um enrolamento secundário incorreto ou a uma seleção de resistores, a tensão de saída subir acima de um determinado valor predeterminado, o IC desliga a comutação de entrada e ignora a intermitência.

Isso ajuda a controlar a tensão na saída e também a corrente na saída.

A função também assegura que, se a tensão de saída estiver definida em um ponto alto e a saída não estiver sendo carregada, o IC mudará para o modo burst, certificando-se de que a unidade opere intermitentemente até que a saída seja carregada adequadamente, economizando energia a unidade em modo de espera ou quando a saída não estiver operacional.

O feedback da seção de saída para o IC é implementado através de um acoplador óptico, para que a saída seja mantida afastada da entrada CA de alta tensão, evitando choques perigosos.



FONTE

Nota: Este foi traduzido do Inglês para português (auto)

Pode conter erros de tradução

Olá, se tiver algum erro de tradução (AUTO), falta de link para download etc…

Veja na FONTE até ser revisado o post.

Status (Não Revisado)

Se tiver algum erro coloque nos comentários

Mas se gostou compartilhe!!!



Veja mais

Axtudo
Axtudohttps://www.axtudo.com/
“Solidários, seremos união. Separados uns dos outros seremos pontos de vista. Juntos, alcançaremos a realização de nossos propósitos.” (Bezerra de Menezes)

Comentários

DEIXE UMA RESPOSTA

Por favor digite seu comentário!
Por favor, digite seu nome aqui

Captcha *Limite de tempo excedido. Por favor, complete o captcha mais uma vez.

Compartilhe


Últimos Posts

8 GADGETS PARA SUA COZINHA QUE FAZEM QUE COZINHAR...

Vídeo - Para questões relacionadas a direitos autorais, entre em contato conosco: [email protected] BRAIN TIME ► link➤https:goo.gl/1F9h4w 1. Cakewalk3d link➤https:youtu.be/efdKAEQ9vxA link➤https:www.youtube.com/channel/UCCbfGHsun3RTG89QDi4uOZg 2. EatFigo link➤https:youtu.be/b_1dxBaOIwE link➤https:www.youtube.com/channel/UC9g7mgqKX8jpNeCBzjR7eCA 3. iFlow link➤https:youtu.be/Cf__NvqbQIY link➤https:www.youtube.com/channel/UCVRpSghWljtCb4DkD5JWJxQ 4. Egg Shaper & Eggbears (Preview) link➤https:www.amazon.co.uk/Barbuzzo-Shaped-Shaper-Fryer-Black/dp/B017W5SACU link➤https:www.awesomeinventions.com/shop/gun-egg-fryer/ ...

10 MELHORES GATILHOS MENTAIS PARA VENDER TODO DIA e...

Gatilhos mentais são altamente poderosos para que você realize vendas na Internet. E hoje você vai descobrir os 10 principais gatilhos mentais para você...

Como ficar inteligente (mesmo se você nasceu burro) |...

Vídeo - Inteligência: link➤https:arata.se/inteligencia Não existe uma lista definitiva de quais atividades aumentam a sua inteligência. Mas existe uma regra clara que você pode...

6 Ideias para uma degustar omelete inesquecível | A...

Vídeo - 6 receitas criativas e originais de omelete. As omeletes parecem estar no universo paralelo da culinária. Por um lado, elas são consideradas uma...