Fonte de alimentação linear e fonte de alimentação de modo comutado (SMPS)

Adaptador é amplamente utilizado na vida de hoje. Normalmente, ele aparece como uma caixa preta tipo tijolo e o primeiro passo para usar um dispositivo eletrônico é conectar o adaptador e conectá-lo à tomada.

Simples como parece, o adaptador é bastante complexo em sua estrutura interna. Vamos aprender algo sobre isso juntos.

O que é um adaptador?

Como o nome sugere, um adaptador é um dispositivo que adapta seu eletrodoméstico à energia da rede .

Normalmente, nossos eletrodomésticos, como caixa de gelo e lavadora, podem funcionar diretamente sob a tensão, 120V e 60 Hz AC nos EUA, fornecida pela rede elétrica.

No entanto, alguns dispositivos elétricos que usamos funcionam em baixa voltagem, como 20V, portanto, eles precisam de um adaptador de energia para reduzir a voltagem para adquirir o adequado fonte de energia.

Há cada vez mais funções sendo adicionadas ao eletrodoméstico, o que exige um circuito de controle para organizá-los.

Como o circuito de controle geralmente funciona sob baixa tensão, algumas partes do circuito interno dos eletrodomésticos desempenham o papel de um adaptador. Isso indica que um independente adaptador pode ajudar a manter a parte principal dos dispositivos em um tamanho pequeno, o que é extremamente necessário para os dispositivos eletrônicos de hoje.

Tipos de adaptador

Os adaptadores mais comuns que vemos são:fornecedores de energia linear e fornecedores de energia de modo comutado (SMPSs) .

Antes de entrarmos em detalhes, deixe-me apresentar vários conceitos para fornecer uma melhor compreensão.

• Transformador :sempre duas bobinas diferentes enroladas em torno de um mesmo núcleo, podem ser usadas para ajustar a tensão entre dois circuitos.
• Retificador : converte corrente alternada (AC), que inverte periodicamente a direção, em corrente contínua (DC) que flui em apenas uma direção. Inclui muitos tipos, como diodos de tubo de vácuo, diodos semicondutores, etc.
• Filtro :consiste em capacitor, indutor e resistor. Suaviza a forma de onda pulsante de DC retificada.

Fonte de alimentação linear

Basicamente, dentro da fonte de alimentação linear, há um transformador converter a voltagem da rede elétrica para uma menor Voltagem.

Em seguida, um retificador o converte em DC pulsante , e finalmente um filtro suaviza a forma de onda pulsante de DC, com variações de ondulação residuais pequenas o suficiente para deixar o dispositivo alimentado não afetado .

Um circuito linear deve ser projetado para um específico , restringir faixa de tensões de entrada e deve usar um transformador apropriado para a frequência, geralmente 50 ou 60 Hz. Geralmente, devido ao relativamente baixo  frequência, o transformador no circuito linear é grande no tamanho.

Para equipamentos que exigem um sistema mais estável ou preciso tensão, regulador de tensão linear é necessário. Perdas em grande transformador e regulador de tensão levam a um nível relativamente baixo eficiência .

Enquanto isso, o tamanho de um transformador restringe a potência máxima que uma fonte de alimentação linear pode fornecer.

Para concluir, se você estiver selecionando uma fonte de alimentação para dispositivos, por exemplo, Caixa de áudio Hi-Fi, que exige precisão e funciona com uma carga comparativamente baixa, a fonte de alimentação linear é a melhor escolha.

Fonte de alimentação de modo comutado

Um SMPS é muito mais complicado do que uma fonte de alimentação linear.

Em um SMPS, a entrada da rede CA é retificada diretamente e depois filtrada para obter uma tensão CC. Em seguida, a tensão CC é ligada e desligada em um nível muito alto freqüência (tipicamente 10 kHz - 1 MHz) por circuitos de comutação eletrônica, produzindo uma corrente AC. Em seguida, a corrente CA passará por uma alta frequência transformador ou indutor.

Depois de passar pelo indutor ou transformador, a CA de alta frequência é retificada e filtrada para produzir a tensão de saída CC.

Agora, aqui está o truque:a AC de alta frequência permite o uso de transformadores e condensadores de filtro que são muito menores , mais leve , e mais barato do que as encontradas em fontes de alimentação linear operando na frequência da rede.

Devido à característica dos componentes do switch usados ​​no SMPS, ele possui uma alta eficiência que é mais de 90%. E eliminando o limite de tamanho trazido pelo transformador, um SMPS pode fornecer mais energia do que uma fonte de alimentação linear.

É por isso que os adaptadores que vemos carregando nosso PC, telefone e muitos outros dispositivos eletrônicos são todos SMPS.

Além disso, os componentes de comutação rápida no SMPS podem causar ruído elétrico , o que pode influenciar o dispositivo conectado a ele.

Portanto, a tensão de saída da fonte de alimentação linear é naturalmente mais puro do que a do SMPS, tornando a fonte de alimentação linear a melhor escolha nessas circunstâncias precisas.

Isso marca o fim desta postagem.

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