La diferencia entre la fuente de alimentación conmutada y la fuente de alimentación regulada lineal
¿Qué es una fuente de alimentación conmutada?
El nombre en inglés Switch Mode Power Supply, o SMPS para abreviar, es una unidad de fuente de alimentación (PSU) que utiliza algún tipo de dispositivo de conmutación para transmitir energía desde la fuente a la carga. Normalmente puede ser CA o CC, pero la carga es CC.
La aplicación más común para una fuente de alimentación conmutada es una unidad de fuente de alimentación para una computadora y se ha convertido en el tipo estándar de fuente de alimentación para equipos electrónicos debido a su alta eficiencia, bajo costo y alta densidad de potencia.
Unidades estructurales
Una fuente de alimentación conmutada es una fuente de alimentación regulada que utiliza un regulador de conmutación de alta frecuencia para convertir la potencia y regular la salida de manera eficiente.
Un regulador de conmutación es nuevamente un transistor (como un MOSFET de potencia), al igual que un regulador lineal, pero la diferencia es que el transistor de paso en un SMPS no permanece saturado o completamente encendido constantemente, está completamente encendido. estado y una frecuencia muy alta, de ahí el nombre de fuente de alimentación conmutada.
Dado que el tiempo promedio que el elemento de conmutación (es decir, el transistor) está activo es menor, la cantidad de energía que se desperdicia o disipa como calor es muy pequeña en comparación con un suministro lineal regulado. Esto a su vez conduce a una operación altamente eficiente del SMPS porque la caída de voltaje a través del transistor de paso (o elemento de conmutación) es muy pequeña.
ventaja principal
La mayoría de las cargas electrónicas de CC, como microprocesadores, microcontroladores, LED, transistores, chips, motores, etc., se alimentan de una fuente de alimentación estándar, como una batería. Desafortunadamente, el principal problema con las baterías es cuando el voltaje es demasiado alto o demasiado bajo. Por lo tanto, el SMPS proporcionará una salida de CC estable.
SMPS es una fuente de alimentación multifuncional y se pueden seleccionar diferentes topologías según el tipo de aplicación, como fuentes de alimentación aisladas de entrada y salida, boost, buck.
Además, con un buen diseño de SMPS, su eficiencia puede llegar al 90 por ciento o incluso más. Por el contrario, la eficiencia de una fuente de alimentación regulada lineal depende de la caída de voltaje del transistor de paso, pero en cualquier caso, su eficiencia de fuente de alimentación no es tan alta como la de una fuente de alimentación conmutada.
¿Qué es la eficiencia energética? Como ejemplo, supongamos que hay una batería de litio de 3 V que debe reducirse a una carga de 1,8 V, consumiendo 100 mA de corriente. La potencia desperdiciada como calor en el transistor es de 0,12 W, por lo que la eficiencia de la fuente de alimentación es del 40 por ciento.
Además, SMPS IC tiene más o menos todas las funciones del diseño SMPS discreto, por lo que permite a los ingenieros experimentar con el diseño de proyectos personalizados.
