RP-Energie-Lexikon - Alimentare cu comutare, principiu funcțional, avantaje, dezavantaje, aplicații,
Definiție: o unitate de alimentare în care întrerupătoarele electronice acționate la o frecvență relativ înaltă joacă un rol central
Termen mai general: sursă de alimentare
Creație originală: 19.09.2020; ultima modificare: 20.09.2020
O sursă de alimentare convențională constă de obicei dintr-un transformator acționat cu frecvență de rețea, posibil urmat de un redresor, condensator de filtrare și uneori alte elemente, de ex. B. pentru stabilizarea mai precisă a tensiunii de ieșire. În schimb, întrerupătoarele acționate la o frecvență relativ înaltă joacă un rol central într-o sursă de alimentare în modul comutat; un transformator, care este de asemenea inclus, este acționat la o frecvență mult peste frecvența rețelei.
Uneori se întâlnește unitatea de alimentare a transformatorului contra-termen; cu toate acestea, majoritatea surselor de alimentare cu comutare conțin și un transformator, deși unul mai mic de un alt tip.
Principiul funcțional al unei surse de alimentare tipice cu comutare
Cele mai frecvente sunt în principal sursele de alimentare comutate, care sunt structurate aproximativ după cum urmează:
- Pentru funcționarea cu tensiune de rețea (o tensiune alternativă), se utilizează mai întâi un redresor și un condensator de filtrare. De exemplu, se obține o tensiune rectificată de aproximativ 320 V pe o rețea de 230 V, puțin sub valoarea de vârf a tensiunii alternative. (De obicei, nu este necesară o stabilitate ridicată și o creștere redusă a tensiunii DC generate.)
- Acesta este urmat de un comutator electronic, bazat pe unul sau mai multe tranzistoare (de asemenea, MOSFET sau IGBT), care pornește și oprește tensiunea la o frecvență înaltă (adesea în ordinea a 100 kHz).
- Un transformator conceput pentru aceasta este acum operat. Spre deosebire de transformatoarele proiectate pentru frecvența rețelei, acesta este relativ mic pentru o ieșire dată și nu este echipat cu un miez de fier, ci mai degrabă un miez de ferită, deoarece altfel ar avea loc pierderi mari de fier.
- Tensiunea secundară a acestui transformator este la rândul său rectificată (adesea cu diode Schottky), filtrată cu un condensator electrolitic și adesea mai mult sau mai puțin atent filtrată împotriva tensiunilor de interferență de înaltă frecvență.
- Pentru ca tensiunea de ieșire dorită să rămână stabilă, indiferent de tensiunea de intrare exactă și de puterea curentului, aceasta este reglată electronic - de obicei prin intermediul comutatorului electronic menționat. De exemplu, durata impulsurilor de pornire poate fi variată în consecință. Strategia exactă de control și precizia acesteia pot depinde de A. depinde de cerințele consumatorilor furnizați. Un optocuplator este adesea folosit pentru a transmite semnalele de comutare pentru a menține izolarea electrică a ieșirii de la rețea.
Toate componentele electronice, cu excepția primului redresor, pot fi denumite convertoare DC/DC.
Detaliile comutării și reglării tensiunii pot fi proiectate în funcție de diferite strategii în funcție de circumstanțe (puterea de ieșire, tensiunea de ieșire, alte cerințe). De exemplu, se folosesc convertoare flyback, convertoare de flux cu un singur capăt și convertoare de flux push-pull.
În unele cazuri, rectificarea și filtrarea nu sunt necesare, deoarece acest lucru nu este necesar pentru consumator - de exemplu în sursele de alimentare pentru lămpile cu halogen.
În anumite cazuri, nu este nevoie de un transformator, ci doar de o bobină de sufocare. Desigur, acest lucru elimină posibilitatea izolării galvanice, care nu este necesară în toate cazurile.
Comparație cu sursele de alimentare convenționale
În comparație cu o sursă de alimentare convențională (așa cum este descris pe scurt mai sus), sursele de comutare au de obicei următoarele avantaje semnificative:
Pe de altă parte, există următoarele dezavantaje:
În alte aspecte, nu există avantaje sau dezavantaje principale:
Aplicații ale surselor de alimentare cu comutare
Sursele de comutare sunt foarte populare astăzi într-o gamă largă de aplicații, deoarece oferă avantaje semnificative, inclusiv costuri de producție relativ mici. Ele pot fi găsite pe de o parte ca surse de alimentare separate pentru B. pentru următoarele aplicații:
Figura 1: Unitatea de alimentare a unui notebook. În ciuda dimensiunilor sale compacte (11,5 cm lungime), această sursă de alimentare cu comutare poate furniza până la 72 W.
- Pentru computerele notebook, în ciuda unei puteri maxime de ieșire de peste 100 W în unele cazuri, există surse de alimentare destul de compacte și ușoare și, prin urmare, ușor de transportat, care funcționează fără probleme într-o gamă largă de tensiuni de rețea.
- Pentru dispozitivele mici, unitățile de alimentare USB sub formă de surse de alimentare plug-in cu o tensiune de ieșire de 5 V sunt obișnuite astăzi, dispozitivele moderne pentru puteri de ieșire mai mari putând, de asemenea, să furnizeze tensiuni semnificativ mai mari.
Pe de altă parte, multe surse de alimentare de comutare sunt instalate permanent în dispozitive (de obicei nu sunt vizibile din exterior). Acest lucru se aplică, de exemplu, pentru calculatoare, televizoare și monitoare, balasturi electronice pentru tuburi fluorescente și lumini LED.
Întrebări și comentarii de la cititori
Pot consumatorii cu un motor de curent continuu (de exemplu, un burghiu cu o baterie de 18 V) să funcționeze pe o sursă de alimentare în modul comutat?
Practic da, atâta timp cât consumul curent (chiar și la pornirea motorului!) Nu este prea mare.
Aici puteți sugera întrebări și comentarii pentru publicare și răspuns. Autorul RP-Energie-Lexikon va decide acceptarea conform anumitor criterii. În esență, ideea este că problema prezintă un interes larg.
Dacă primiți ajutor aici, s-ar putea să doriți să vă întoarceți favoarea cu o donație cu care susțineți dezvoltarea în continuare a dicționarului energetic.
Protecția datelor: Vă rugăm să nu introduceți aici date personale. Nu le-am publica oricum și le-am șterge în curând. Consultați și politica noastră de confidențialitate.
Dacă doriți feedback personal sau sfaturi din partea autorului, vă rugăm să îi scrieți prin e-mail.
Prin trimiterea vă dați consimțământul de a publica intrările dvs. aici în conformitate cu regulile noastre.
Vezi și: sursa de alimentare
precum și alte elemente din categoria energiei electrice
am înțeles tot?
Întrebare: Sursele de alimentare cu comutare generează armonici mai puternice în rețeaua electrică decât sursele de alimentare convenționale?
Întrebare: De ce sursele de alimentare cu comutare sunt de obicei deosebit de eficiente energetic?
Răspunsuri corecte: (b) și (c)
Dacă vă place acest site web, vă rugăm să informați prietenii și colegii - e. B. prin intermediul rețelelor sociale făcând clic aici:
Aceste butoane de partajare sunt configurate într-o manieră prietenoasă pentru protecția datelor!
Cod pentru linkuri de pe alte site-uri web
Dacă doriți să plasați un link către acest articol în altă parte (de exemplu, pe site-ul dvs., pe rețelele sociale, pe forumurile de discuții sau pe Wikipedia), puteți găsi codul aici. Astfel de legături pot fi B. să fie foarte util pentru explicații de cuvinte.
Link HTML către acest articol:
Cu o imagine de previzualizare (vezi caseta direct deasupra):
Dacă credeți că este potrivit să puneți un link pe Wikipedia, de ex. B. sub „== Weblinks ==”:
Ghid pentru încălzirea pompei de căldură
Noul nostru ghid pentru încălzirea pompei de căldură explică în detaliu avantajele încălzirii pompei de căldură în ce circumstanțe, ce opțiuni aveți, ce criterii puteți folosi pentru a o selecta pe cea potrivită și ce greșeli trebuie evitate. În unele cazuri, pompa de căldură se dovedește a nu fi deloc cea mai bună soluție.
A se vedea, de asemenea, diverse articole din lexicon:
Vă rugăm să îl transmiteți tuturor celor interesați de pompele de căldură!