Principio de funcionamiento del transformador de frecuencia eléctrica y la fuente de alimentación.
El principio de funcionamiento de un transformador de frecuencia industrial es relativamente simple. La entrada de voltaje CA de frecuencia industrial desde la bobina primaria se convierte en un campo magnético, que se transmite a través de un material magnético (generalmente una lámina de acero al silicio) a la bobina secundaria para inducir voltaje. La frecuencia de salida es la misma que la frecuencia de entrada y el voltaje se reduce según la relación de las vueltas de la bobina de la primera etapa (si hay más vueltas secundarias, es un refuerzo). Debido al hecho de que el transformador genera corriente alterna, mientras que la mayoría de los circuitos eléctricos usan corriente continua, el voltaje de salida del transformador debe rectificarse, filtrarse, estabilizarse y otros circuitos para convertirse en un voltaje relativamente suave y estable para que el circuito de carga pueda funcionar. trabajar.
El componente transformador central de la fuente de alimentación conmutada sigue siendo un transformador y también sigue la regla de que la relación de voltaje es igual a la relación de vueltas. A diferencia de los transformadores de frecuencia eléctrica, las fuentes de alimentación conmutadas necesitan aumentar su frecuencia de funcionamiento, lo que significa que necesitan convertir voltaje CA de baja frecuencia en voltaje CA de alta frecuencia, lo que requiere la implementación de circuitos de control adicionales. Debido a que el funcionamiento del circuito requiere corriente continua, el voltaje de CA de entrada debe rectificarse para convertirse en voltaje de corriente continua antes de que pueda controlarse a través del circuito posterior. Tomando como ejemplo un circuito de cargador de teléfono móvil de uso común, comprendamos brevemente el principio de funcionamiento de una fuente de alimentación conmutada.
Después de la rectificación y el filtrado, el voltaje de entrada de 220 V CA se convertirá en un voltaje de CC de aproximadamente 310 V (es decir, el pico del voltaje de 220 V CA). A continuación, es necesario convertir este voltaje CC en voltaje CA de alta frecuencia. La forma más sencilla de convertir este voltaje en corriente alterna de alta frecuencia es utilizar un interruptor que se abra y cierre rápidamente, convirtiendo así la corriente continua en voltaje de corriente continua pulsada de alta velocidad. El componente que implementa este interruptor es un transistor. Los transistores, incluidos los transistores de uso común y los transistores de efecto de campo, se pueden usar como interruptores electrónicos, es decir, controlando el voltaje de un pin (la base del transistor y la puerta del transistor de efecto de campo), los otros dos pines Se puede controlar para encender o apagar.
Con un interruptor, el siguiente paso es tener un circuito que controle el interruptor. La función de este circuito es emitir señales de interruptor de alta velocidad para controlar la conducción y el corte del tubo del interruptor. Este circuito se llama circuito de oscilación. Hay muchos tipos de circuitos de oscilación en las fuentes de alimentación conmutadas, independientemente de cuál se utilice para proporcionar señales de control al transistor de conmutación.
Después de ser controlado por el circuito de control, el voltaje de entrada cambia de CA de baja frecuencia a voltaje CC de pulso de alta frecuencia. Se ingresa a un transformador para reducir el voltaje, y el voltaje de salida del transformador también se rectifica y filtra para convertirse en salida de CC, proporcionándola a la carga para su operación. A diferencia de los transformadores de frecuencia industrial, la fuente de alimentación conmutada también tiene un circuito de detección de voltaje adicional, que detecta la señal de voltaje de salida y la devuelve al circuito de control primario del transformador para la regulación del voltaje. Esto mejora la estabilidad del voltaje de salida de la fuente de alimentación conmutada y permite un amplio rango de voltaje de entrada. Por lo tanto, el proceso de funcionamiento de una fuente de alimentación conmutada en realidad se logra a través de varios procesos de CA CC, CC CA y luego CA CC.
Puede haber una pregunta aquí: ¿no es un transformador solo capaz de suministrar energía de CA? ¿Por qué la energía de CC de una fuente de alimentación conmutada también se puede transformar a través de un transformador? Los transformadores solo pueden pasar a través de energía CA, lo que requiere específicamente cambios en el flujo magnético. Frecuencia de alimentación La alimentación de CA es una onda sinusoidal con un semiciclo positivo y negativo, lo que provocará cambios en el flujo magnético. Las fuentes de alimentación conmutadas convierten la corriente continua en corriente continua pulsada a través de un tubo interruptor. El tubo del interruptor cambia el flujo magnético de corte a conducción y luego de conducción a corte.
