Todos los adaptadores de CA modernos o suministros de CC son circuitos / sistemas de modo conmutado.
Por seguridad, la línea de CA puede estar aislada con un transformador. Es un transformador de alta frecuencia, por lo tanto mucho más pequeño en tamaño físico.
AC es 50 / 60Hz (ciclos por segundo). Los reguladores de conmutación son de 50kHz a Mega-Hz. Como tal, el transformador de aislamiento es mucho más pequeño. Esta es la razón del cambio del transformador masivo a un transformador mucho más alto de alto kilo-Hz.
El ahorro de material (devanado de cobre, núcleo de hierro) y la eficiencia mediante la conmutación electrónica, que tienen un costo mucho más bajo, mucho más eficiencia energética y un tamaño más pequeño.
Igual que el diseño del transformador anterior aquí: el lado de 'salida' (2º) del transformador se rectifica a voltaje de CC sin procesar. Para el tamaño más pequeño, la relación de la bobina del transformador podría ser 1: 1 (salida a 110 VCA, EE. UU.). ¡Alto voltaje! O cualquier proporción para el mejor diseño general.
La diferencia: la CC bruta es la fuente de alimentación de CC solo para un circuito de conmutación, no para la salida. La salida del circuito conmutado es la alimentación de CC final.
Circuito conmutado simplificado:
Cuando el interruptor está encendido, el DC en bruto carga la bobina. Cuando está apagado, el DC en bruto se desconecta de la bobina. Ahora, por la naturaleza de la bobina, la bobina fuerza la energía fuera de sí misma (¡intente liberarse!). Los interruptores en sus terminales "pasan" a estar encendidos y conectados a un condensador. La bobina descarga su energía al condensador. Este condensador es el condensador de suavizado de CC de salida, que se duplica como un segundo almacenamiento de energía.
La carga en la salida, mientras tanto, continúa agotando la energía del capacitor. La bobina recarga el condensador de vez en cuando. El DC en bruto repone la energía de la bobina, de vez en cuando.
En el caso no aislado, no hay transformador, y la CA 110V (EE. UU.) se rectifica directamente (¡alto voltaje peligroso!) para formar la CC sin procesar (aproximadamente 120-150Vcc).
El resto de la electrónica regula el voltaje de salida. Cuando el capacitor alcanza el voltaje deseado, la bobina se apaga del capacitor, impidiendo que se cargue a un voltaje más alto y más alto. Al mismo tiempo, la bobina se reconecta a CC sin procesar para recargar. Cuando la salida se agota demasiado baja, la bobina se vuelve a conectar al condensador para recargarla.
La frecuencia de conmutación se elige para obtener resultados óptimos, considerados entre el tamaño físico, la eficiencia y el costo.
En resumen:
Rectificar; alto voltaje de corriente continua; cargar la bobina descargar la energía de la bobina para dar salida al capacitor; repetir.
Por naturaleza, el circuito de conmutación NO está aislado (conmutación de CC a CC). Al menos un cable es común, una conexión directa de entrada a salida.
Si no se necesita aislamiento (por ejemplo, dentro de un paquete cerrado, como una bombilla), tal vez no haya transformador.
El aislamiento es por seguridad, por lo que se agrega un transformador. Cuanto menor es la frecuencia, menos eficiente es la conversión magnético-eléctrica. Seguramente, a una frecuencia demasiado alta, la eficiencia de conversión comienza a disminuir.)
Resumen de la bobina:
Un transformador de aislamiento opcional. Al menos una bobina para almacenar energía como una forma de transferir energía de entrada a salida.
Extra para la mente inquisitiva:
¡Salta la bobina!
Todo lo que necesita es un interruptor para cargar el condensador de salida (¡modo de condensador conmutado!), Directamente desde la CC sin procesar! Al alcanzar el voltaje de salida deseado, apague. ¡Hecho!
Guardar un componente de la bobina! Usted diría: ¿No puede Voltage conducir una tapa? OK, agregue una resistencia limitadora de corriente. Resistor sigue siendo mucho más barato que una bobina.
¿Por qué necesita una bobina?
Más ...
¿Por qué no rectificar en bruto la CA 110V, luego la fuente de CC sin procesar para que un generador de alta frecuencia conduzca un transformador de alta frecuencia? En lugar de 60Hz, ahora tiene un sistema de CA de 50kHz! El mismo transformador pequeño. A continuación, el transformador reduce el voltaje de CA. Rectificar, Voila!
[Sugerencia: eficiencia y potencia de salida].
[Eficiencia:
Energía en el condensador = (1/2) xCV ^ 2; Bobina equivalente: (1/2) Li ^ 2. A medida que el voltaje aumenta en la tapa [o equivalente para la bobina], es más eficiente: V es cuadrada. Cuadrado 5V = 25. Cuadrado 100V = 10,000! Volcar 5V al condensador / bobina es solo eso. Descarga 105V (110V-5Vout) en una bobina, ¡guau!]