SMPS Sirkuit (Switched Mode Power Supply)

D.C. untuk D.C. Konverter DC untuk konverter A.C. milik kategori dari beralih modus Power Supplies (SMPS). Berbagai jenis regulator tegangan, digunakan dalam Linear Power Supplies (LPS), jatuh dalam kategori dissipative regulator, karena mereka memiliki tegangan kontrol elemen biasanya transistor atau dioda zener yang memboroskan daya yang sama dengan perbedaan tegangan tegangan input tidak diatur dan tegangan suplai tetap yang dikalikan dengan arus yang mengalir melalui itu. Switching regulator bertindak sebagai Konverter kekuatan terus-menerus variabel dan karenanya efisiensi negligibly dipengaruhi oleh perbedaan tegangan. Karena switching regulator adalah juga dikenal sebagai 'bebas dissipative regulator'. Di SMPS, perangkat aktif yang menyediakan peraturan selalu dioperasikan di cut-off atau moda jenuh.

Pasokan DC input cincang pada frekuensi yang lebih tinggi sekitar 15 sampai 50 kHz menggunakan perangkat aktif seperti BJT, power MOSFET atau SCR dan transformator converter. Di sini ukuran ferit inti mengurangi terbalik dengan frekuensi. Batas bawah adalah sekitar 5 kHz untuk operasi diam dan batas atas 50 kHz untuk membatasi kerugian dalam tersedak dan elemen pensakelaran aktif. Bentuk gelombang yang berubah diperbaiki dan disaring. Contoh dari tegangan keluaran digunakan sebagai umpan balik sinyal untuk sirkuit berkendara untuk switching transistor untuk mencapai peraturan.

Oscillator dalam di atas gambar memungkinkan kontrol elemen harus diaktifkan ON dan OFF. Elemen kontrol biasanya terdiri dari dioda, transistor switch, dan induktor. Untuk setiap beralih ON, energi dipompa ke Medan magnet terkait dengan induktor yang transformator berkelok-kelok dalam praktek. Energi ini kemudian dilepaskan ke beban di tingkat diinginkan tegangan.

Dengan memvariasikan siklus atau frekuensi switching, kita dapat bervariasi energi yang tersimpan dalam setiap siklus dan dengan demikian mengontrol tegangan output. Efisiensi yang lebih tinggi yang diperoleh karena hanya energi yang dibutuhkan dipompa untuk mempertahankan beban saat ini maka tidak disipasi daya.

Fitur utama dari SMPS adalah penghapusan fisik besar-besaran daya transformers dan garis kekuatan lain magnetik. Hasil akhirnya adalah paket yang lebih kecil, ringan dan manufaktur mengurangi biaya, mengurangi terutama dari penghapusan komponen 50 Hz. Konsep dasar switching regulator dalam bentuk sederhana yang ditunjukkan dalam angka ini di bawah ini.

Jenis SMPS:

- DC-DC Converter:

- Maju Converter:

- Flyback Converter:

- Diri berosilasi Flyback Converter:

DC-DC Converter:

Diagram blok D.C. untuk D.C. Converter (SMPS) yang ditampilkan di sini.

Di sini, kekuatan utama yang diterima dari AC utama diperbaiki dan disaring sebagai tinggi tegangan DC. Kemudian beralih pada tingkat besar kecepatan kira-kira 15 kHz kepada 50 kHz dan diberi makan ke sisi primer transformator step-down. Transformator step-down adalah hanya sebagian kecil dari ukuran unit 50 Hz sebanding dengan demikian menghidupkan kembali masalah ukuran dan berat. Output di sisi sekunder transformator diperbaiki dan disaring. Kemudian dikirim ke output dari catu daya. Contoh output ini dikirim kembali ke switch untuk mengontrol tegangan output.

SMPS mengandalkan PWM untuk mengendalikan nilai rata-rata tegangan keluaran. Nilai rata-rata dari bentuk gelombang berulang-ulang pulsa tergantung pada daerah di bawah gelombang. Sebagai beban meningkat, tegangan output cenderung turun. Paling switching pasokan listrik mengatur output mereka menggunakan metode yang disebut Pulse-Width Modulation (PWM). Saklar daya yang feed primer transformator step-down didorong oleh osilator PWM. Ketika siklus tugas di 50%, maka jumlah maksimum energi akan melewati transformator step-down. Seperti siklus menurunkan kekuatan ditransmisikan adalah kurang disipasi daya maka rendah.

Sinyal lebar pulsa yang diberikan kepada saklar berbanding terbalik dengan tegangan keluaran. Lebar atau waktu ON osilator dikendalikan oleh tegangan umpan balik dari sekunder rectifier output dan membentuk regulator loop tertutup. Sejak beralih regulator kompleks, paket IC modern seperti Motorola MC 3420/3520 atau silikon umum SG 1524 dapat digunakan sebagai pengganti komponen berlainan.