|
|
|
Surse de alimentare in comutatie
Articolul este structurat pe principalele surse in comutatie fara izolare galvanica. Descrierea fenomenelor fizice asociate comutatiei si a elementelor de circuit folosite. In categoria surselor de electroalimentare, sunt folosite pe scara larga convertoarele c.c-c.c .
Regimul de functionare a elementului regulator (dispozitivul de putere ) imparte convertoarele de cc-cc in doua mari grupe
-surse liniare
-surse in comutatie
Sursele liniare se caracterizeaza prin functionare elementului regulator in regim de conductie liniar, in care rezistenta sa echivalenta se modifica continuu, in functie de senmalul de comanda. Si avem schema bloc:
Structura cea mai frecventa este stabilizator serie in care se evidentiaza urmatoarele blocuri :
-ERS,element regulator serie;
-AE,amplificator de eroare;
-Vref,tensiunea de referinta.
Dezavantajele surselor liniare sunt :
-Tensiunea de iesire (Ue) nu poate fi mai mica fata de tensiunea de intrare(Ui);
-Puterea disipate de ERS prin efect Joule este mare deci randament mic.
-Cost ridicat , volum si greutate mari.
De exemplu un stabilizator liniar care este alimentat cu Ui=12V si care furnizeaza la iesire Ue=5Vsi un curent de sarcina Is=3A disipa o putere ERS o putere Pers=7Vx3A=21W puterea pe sarcina fiind Ps=15W. Randamentul in acest caz este de 41%.
Spre deosebire de sursele liniare, sursele in comutatie permit obtinerea unor tensiuni de iesire mai mici mai mari sau cu polaritate inversa fata de tensiunea de intrare, cu o disipatie mult mai redusa, acestea determinand un randament mult mai crescut (80-95%) cu micsorareea volumului si masei sursei.
Caracteristic pentru sursele in comutatie este functionarea elementului regulator in doua stari extreme Blocare - Conductie (la saturatie , pentru tranzistoare bipolare )
Transferul energiei de la intrare la iesire se face prin conversia curentului continuu in alternativ(impulsuri)urmata de redresare si filtrare .
Comutatorul electronic decupleaza tensiunea continua de intrare, formand impulsuri.Aceste impulsuri sunt aplicate unei inductante care are rolul de acumulator de energie.
In unele cazuri inductanta este primarul unui transformator. Parametri electrici (tensiune, curent) furnizati de inductanta catre redresor difera de cei sub care comutatorul inmagazineaza energia in bobina.
Prin redresare si filtrare tensiunea si curentul (de C.C) pot fi mult diferiti fata de cei de la intrarea sursei.
Versalitatea sursei in comutatie este superioara celor liniare .
Exista posibilitatea de obtinere a mai multor tensiunide iesire ) eventual separate galvanic intre ele si fata de intrare cu diverse valori si polaritati.
Circuitul de comanda al comutatorului electronic, prin modificarea parametrilor impulsurilor de comanda, poate asigura stabilizarea tensiuniide iesire si protectiile la supratensiune si supracurent.
In prezentul articol se descrie functionarea circuitelor de putere ale sursei urmand ca blocul de comanda si schemele practice sa fie tratate in numarul urmator.
