Le circuit d'alimentation joue un rôle essentiel dans chaque circuit électrique pour fournir l'énergie électrique au circuit de la chouette ou à des charges telles que des machines, des ordinateurs, etc. Ces différentes charges nécessitent différentes formes de puissance à diverses plages et caractéristiques. Ainsi, la puissance est convertie dans la forme souhaitée en utilisant différents convertisseurs de puissance. Fondamentalement, différentes charges fonctionnent avec différents types d'alimentations telles que SMPS (alimentation à découpage), alimentation CA, alimentation CA à CC, alimentation programmable, haute tension source de courant & alimentation électrique ininterrompue.
Alimentation à découpage
Qu'est-ce que SMPS (Switch-Mode Power Supply)?
SMPS est défini comme, lorsque l'alimentation est incluse avec le régulateur à découpage, de la conversion de l'énergie électrique d'une forme à une autre avec les caractéristiques nécessaires est appelée alimentation à découpage. Cette alimentation est utilisée pour obtenir une tension continue o / p régulée à partir de la tension DC i / p ou du courant alternatif non régulé.
SMPS
SMPS est un circuit compliqué comme les autres alimentations, il alimente d'une source aux charges. Le MPS est crucial pour différents appareils électriques et électroniques qui consomment de l'énergie ainsi que pour la conception de projets électroniques.
Topologies de SMPS
Les topologies de SMPS sont classées en différents types tels que les convertisseurs AC-DC, DC-DC, Forward Converter et Flyback.
Principe de fonctionnement de l'alimentation à découpage
Le fonctionnement des topologies d'alimentation à découpage est décrit ci-dessous.
Convertisseur DC-DC SMPS fonctionnant
Dans cette source d'alimentation, une alimentation CC haute tension est directement acquise à partir d'une source d'alimentation CC. Ensuite, cette alimentation CC haute tension est généralement commutée dans la plage de 15KHz-5KHz. Et, puis il est alimenté à un transformateur abaisseur de 50 Hz. Le o / p de ce transformateur est alimenté au redresseur , cette puissance o / p redressée est utilisée comme source pour les charges, et le temps d'activation de l'oscillateur est contrôlé et un régulateur en boucle fermée est formé.
Convertisseur DC en DC SMPS
L'alimentation à découpage o / p est régulée en utilisant Modulation de largeur d'impulsion illustré dans le circuit ci-dessus, le commutateur est entraîné par l'oscillateur PWM, puis indirectement le transformateur abaisseur est contrôlé lorsque l'alimentation du transformateur. Par conséquent, l'o / p est commandé par la modulation de largeur d'impulsion, car cette tension o / p et le signal PWM sont inversement proportionnels l'un à l'autre. Si le cycle de service est de 50%, alors la puissance maximale est transférée via le transformateur, et si le cycle de service diminue, la puissance dans le transformateur diminue également en diminuant la dissipation de puissance.
Convertisseur AC -DC SMPS fonctionnant
Ce type de SMPS a un AC i / p et il est converti en DC en utilisant un redresseur et un filtre. Cette tension continue non régulée est fournie au correction du facteur de puissance circuits car il est affecté. En effet, autour des pics de tension, le redresseur tire de courtes impulsions de courant ayant une énergie à haute fréquence significative qui affecte le facteur de puissance à réduire.
Convertisseur AC vers DC SMPS
Il est presque lié au convertisseur discuté ci-dessus, mais à la place de l'alimentation CC, nous avons ici utilisé AC i / p. Ainsi, le mélange du redresseur et du filtre, ce schéma de principe est utilisé pour convertir le courant alternatif en courant continu et l'opération de commutation est effectuée en utilisant un amplificateur MOSFET de puissance. Le Transistor MOSFET consomme une faible résistance à l'état passant et peut résister à des courants élevés. La fréquence de la commutation est choisie de telle sorte qu'elle doit être maintenue basse pour les êtres humains normaux (au-dessus de 20 KHz) et l'action de la commutation est contrôlée par une rétroaction utilisant l'oscillateur PWM.
Encore une fois, cette tension alternative est fournie au o / p du transformateur illustré dans la figure ci-dessus pour augmenter ou réduire les niveaux de tension. Ensuite, le o / p de ce transformateur est redressé et lissé à l’aide du filtre o / p et d’un redresseur. La tension o / p est contrôlée par un circuit de rétroaction en la comparant à la tension de référence.
Convertisseur Fly-back SMPS fonctionnant
Le circuit SMPS qui a une très faible puissance o / p (moins de 100 W) est appelé convertisseur fly-back SMPS. Ce type de SMPS est un circuit très bas et simple par rapport aux autres circuits SMPS. Ce type de SMPS est utilisé pour les applications de faible puissance.
Convertisseur fly-back type SMPS
La tension i / p non régulée avec une amplitude constante est changée en une tension o / p préférée en commutant rapidement à l'aide d'un MOSFET, la fréquence de commutation est d'environ 100 kHz. L'isolation de tension peut être obtenue en utilisant un transformateur. Le fonctionnement de l'interrupteur peut être contrôlé en utilisant un PWM tout en exécutant un convertisseur fly-back pratique.
Le transformateur fly-back présente des caractéristiques différentes par rapport au transformateur normal.Le transformateur fly-back comprend deux enroulements qui agissent comme un inducteur couplé magnétique. Le o / p de ce transformateur est fourni par un condensateur et diode pour le filtrage ainsi que la rectification . Comme le montre la figure ci-dessus, le o / p du SMPS peut être pris comme tension aux bornes du condensateur de filtrage.
Convertisseur avant de type SMPS fonctionnant
Ce type de SMPS est presque le même que le type de convertisseur fly back SMPS. Mais, dans ce type de SMPS, une commande est connectée à l'o / p de l'enroulement secondaire du transformateur pour commander l'interrupteur. Par rapport au convertisseur fly back, le circuit de filtrage et de redressement est compliqué.
Convertisseur avant de type SMPS
Ceci est également appelé un convertisseur abaisseur DC-DC, avec un transformateur qui est utilisé pour la mise à l'échelle et l'isolation. En plus de la diode «D1» et du condensateur «C», une inductance L et une diode D sont connectées à la fin de l'o / p. Si le commutateur «S» est activé, le i / p est donné à l’enroulement primaire du transformateur. Par conséquent, une tension mise à l’échelle est produite au niveau de l’enroulement secondaire du transformateur.
Par conséquent, la diode D1 reçoit une polarisation directe et une tension mise à l'échelle est passée à travers le LPF en procédant à la charge. Lorsque l'interrupteur S est activé, alors les courants à travers l'enroulement atteignent zéro, cependant le courant à travers le filtre inductif et la charge ne peut pas être changé rapidement, et une voie est offerte à ce courant par la diode de roue libre D2. En utilisant l'inductance de filtre, la tension requise à travers la diode D2 et pour maintenir la force électromagnétique nécessaire pour maintenir la stabilité du courant au filtre inductif. Même si le courant tombe par rapport à la tension o / p, presque la tension o / p constante est maintenue avec l'existence du grand filtre capacitif. Il est régulièrement utilisé pour diverses applications de commutation avec une plage de puissance de 100 W à 200 W.
Il s'agit de alimentation à découpage et ses types qui impliquent un convertisseur Buck, un convertisseur Buck-boost, un convertisseur fly-back auto-oscillant, un convertisseur Boost, Cuk, Sepic, Boost-buck. Mais, quelques types de SMPS sont discutés dans cet article: convertisseur AC-DC, convertisseur DC-DC, convertisseur direct et fly-back. De plus, toute information concernant les types de SMPS, n'hésitez pas à donner vos commentaires pour donner vos suggestions, commentaires dans la section commentaires ci-dessous.
