|
Alimentation en mode commuté (SMPS) a expliqué:
Les alimentations en mode commuté (SMPS) sont des circuits électroniques qui convertissent l'alimentation CC d'une source (comme une batterie ou le secteur AC) à un autre niveau de tension CC, souvent avec une efficacité plus élevée que les régulateurs linéaires. Voici une ventilation:
Composants clés:
1. Rectifier: Convertit l'entrée AC en DC. Cela implique généralement un pont de diode, mais peut également inclure un condensateur de filtre pour lisser le DC.
2. commutateur: Un commutateur semi-conducteur à grande vitesse (généralement un MOSFET ou IGBT) s'allume rapidement, contrôlant le flux de courant.
3. Inductance: Stockage de l'énergie de l'interrupteur pendant la phase "ON" et le libère pendant la phase "OFF". Cela crée un courant CC pulsé.
4. Condensateur: Assemble le courant pulsant de l'inductance, résultant en une tension à courant continu de sortie stable.
5. Circuit de contrôle: Surveille la tension de sortie et ajuste la fréquence de commutation ou le cycle de service du commutateur pour réguler la tension de sortie.
comment cela fonctionne:
1. rectification: L'entrée AC est convertie en CC à l'aide d'un redresseur et d'un condensateur de filtre.
2. Commutation: L'interrupteur s'allume rapidement, contrôlé par le circuit de commande.
3. Inductance: Pendant la phase "ON", l'inductance stocke l'énergie de la tension d'entrée. Pendant la phase "OFF", l'inductance libère cette énergie stockée à la sortie.
4. Étape de sortie: L'étape de sortie, y compris le condensateur et le circuit de commande, filtre et régule le courant CC pulsé pour fournir une tension de sortie CC stable.
Avantages de SMPS:
* Haute efficacité: Les SMP ont une efficacité significativement plus élevée que les régulateurs linéaires, ce qui signifie que moins d'énergie est gaspillée comme chaleur. Cela se traduit par moins de consommation d'énergie et des températures de fonctionnement plus basses.
* Taille compacte: Les SMP sont généralement plus petits et plus légers que les régulateurs linéaires, ce qui les rend idéaux pour les applications compactes.
* flexibilité: Les SMP peuvent être facilement ajustés pour fournir une large gamme de tensions de sortie et de courants.
* Réponse transitoire rapide: Les SMP ont une réponse transitoire rapide, ce qui signifie qu'ils peuvent rapidement s'adapter aux modifications de charge ou de tension d'entrée.
Inconvénients de SMPS:
* Coût plus élevé: Les SMP sont généralement plus chers que les régulateurs linéaires en raison de leurs circuits complexes.
* Interférence électromagnétique (EMI): L'action de commutation rapide peut générer EMI, ce qui peut interférer avec d'autres appareils électroniques. Cela nécessite une conception et un blindage minutieux pour minimiser l'EMI.
* potentiel de bruit: Le bruit de commutation peut être présent dans la sortie, bien que cela soit généralement minimisé par le filtrage approprié.
Types de SMPS:
* convertisseur de masse: Réduit la tension CC.
* Convertisseur Boost: Augmente la tension à courant continu.
* convertisseur buck-boost: Peut augmenter ou diminuer la tension CC.
* Flyback Convertisseur: Isole l'entrée et la sortie.
* Convertisseur avant: Convertisseur non isolé, généralement utilisé pour les applications de puissance inférieure.
Applications:
Les SMP sont largement utilisés dans une variété d'applications, notamment:
* Ordinateurs: Alimentation pour les ordinateurs de bureau, ordinateurs portables et serveurs.
* Electronique grand public: Alimentation pour les téléviseurs, smartphones et autres appareils.
* Équipement industriel: Alimentation électrique pour les moteurs, les contrôleurs et autres équipements industriels.
* Énergie renouvelable: Convertisseurs d'alimentation pour panneaux solaires et éoliennes.
Comprendre les SMPS est crucial pour les ingénieurs en électronique et les passionnés, car ils sont omniprésents dans l'électronique moderne.
|
