Pentru alimentarea modulelor electronice avem nevoie de o sursă de alimentare care să ne ofere tensiunea necesară, alimentării corecte al modulului electronic. Din perspectiva tipurilor de surse de alimentare, există două tipuri de surse: lineare şi în comutaţie. Fiecare dintre aceste două tipuri de surse, prezintă avantaje şi dezavantaje în utilizarea acestora. De multe ori, şi este un caz aproape general, primul aspect la care ne uităm atunci când alegem o sursă de alimentare, este acela al eficienţei energetice. Eficienţa energetică sau randamentul, se exprimă în procente şi este raportul dintre energia consumată de către consumator şi energia consumată din sursa generală. De exemplu , dorim să coborâm de la un acumulator de 12V, la tensiunea de 5V. În timpul acestui proces se va disipa căldura pe componentele active, care realizează funcţia de stabilizare şi astfel eficienţa energetică scade. Sursa generală este cea de 12V, din ea se va consuma o energie mai mare decât cea care se va duce către consumator.
Din punct de vedere al eficienţei energetice sau al randamentului, sursele în comutaţie prezintă o eficienţă de peste 70% la consum mare. Sursele în comutaţie au fost create pentru a coborî de la tensiuni mari (12V, 24V) la tensiuni de 5V sau chiar 3.3V, cum se întâlnesc în cadrul surselor de alimentare din calculatoarele personale. Deoarece procesorul, poate avea momente când va absorbi pe durata a câteva microsecunde sau nanosecunde, un curent de ordinul a 50A, atunci o sursă lineară ar fi fost total ineficientă, de la 12V la 5V cu 50A, ar fi disipat 350W. Nu aceasta ar fi fost problema deoarece timpul era foarte mic, poate doar problema de spaţiu în cadrul carcasei.
Observaţie! Sursele în comutaţie sunt proiectate pentru a consuma un curent mare, nu pentru consumuri mici. Exemplu: dacă achiziţionaţi o sursă în comutaţie de 24V cu 5A, atunci trebuie ca aceasta să aibă un consumator de minim 4A, şi niciodată aceasta să rămână în gol sau cu un consumator foarte mic, deoarece va intra în oscilaţie. Acestea trebuie utilizate aproape de valorea maximă la care sunt date în foaia de catalog. Deşi veţi întâlni că funcţionează între 0-5A, de fapt exprimă ca poate susţine până la 5A, nu că puteţi consuma doar 100mA.
În continuare vom enumera avantajele şi dezavantajele surselor în comutaţie.
Avantaje:
- eficienţă ridicată la consum mare de curent
- reducere spaţiu deoarece nu necesită transformator toroidal
- reducere cheltuieli
Dezavantaje:
- oscilaţii apărute datorată consumului variabil de curent sau al consumului foarte mic
- încălzire excesivă şi defectare mai rapidă datorată subdimensionării componentelor, sau al variaţiilor de tensiuni pe componentele active(tranzistori MOSFET sau BJT)
- emisii electromagnetice în ordinul zecilor de megaHertzi , datorată schimbării modului de conducţie din continuu în discontinuu şi al neamplasării reţelei snubber(un filtru pasiv format din rezistenţă şi condensator, acordat pe frecvenţa de oscilaţie a tranzistorului de putere MOSFET). Poate influenţa astfel şi alte echipamente din imediata vecinătate, dar poate transmite mai departe spectrul armonic al frecvenţei de comutaţie, la alte surse de alimentare ce se alimentează din aceeşi sursă generală. Aceasta este o problemă des întâlnită.
Niciun comentariu:
Trimiteți un comentariu