¿Cómo funciona un adaptador de coche iPhone?

El USB es de 5 V. Una diferencia de 7 V en, por ejemplo, 1 A causaría una disipación de energía de 7 W si se utilizara un regulador lineal común, que derretiría el dispositivo, por lo que utilizan un regulador de conmutación , también conocido como SMPS (fuente de alimentación de modo de interruptor), también conocido como "switcher". No hay transformador, ya que no necesita aislamiento, pero hay un inductor.

Un regulador lineal actúa como un resistor de serie variable, cuya resistencia se regula de manera que la tensión de salida permanezca constante. Pero eso significa que toda la corriente que consume la carga también pasa por el regulador, y es por eso que es tan ineficiente, especialmente cuando la diferencia de voltaje de entrada-salida aumenta.

Un conmutador usará la corriente de entrada para crear un campo magnético, y luego usará ese campo magnético para crear la corriente de salida. El conmutador de nombres se refiere a la alta frecuencia con la que esto ocurre. Así que bombea una pequeña cantidad de energía en la bobina, que lo libera nuevamente, nuevamente energía en la bobina, etc. El circuito de control variará el ciclo de trabajo de la conmutación para mantener la tensión de salida constante.

Como no hay resistencia en serie, un conmutador puede ser mucho más eficiente que un regulador en serie. Dependiendo de parámetros como la entrada y la tensión de salida, son posibles eficiencias de más del 90%, lo que significa que 1 A a 5 V solo causará una disipación de 500 mW. (Recuerde, el regulador lineal era 7 W.)

La mayoría de esos adaptadores utilizarán un conmutador MC34063 , principalmente porque es muy barato, aunque no funciona tan bien como los conmutadores más recientes.

Utilizan reguladores de conmutación. Aquí hay una foto de un cargador de automóvil genérico de ifixit :

Utilizaun MC34063 regulador de conmutación en el modo Buck (Step-Down). Solo requiere unas pocas resistencias, un par de condensadores y un inductor.

Apple, por supuesto, tiene que ver con lo pequeño y lo sexy. Si bien no producen un cargador de automóvil, sí fabrican (o utilizan) cargadores de origen. Así que incluso cuando usan transformadores como en su flyback cambiando el suministro de verrugas de la pared , todo se hace muy pequeño y se ha diseñado cuidadosamente para combinarlo en el factor de forma más pequeño posible (al tiempo que se mantienen estándares de seguridad claros, a diferencia de los clones y las imitaciones baratas).

Todos son fuente de alimentación de modo conmutado.

  

Una fuente de alimentación de modo conmutado (fuente de alimentación de modo de conmutación, SMPS, o   Switcher) es una fuente de alimentación electrónica que incorpora un interruptor   Regulador para convertir energía eléctrica de manera eficiente. Como otro poder   suministros, un SMPS transfiere energía desde una fuente, como la red eléctrica, a   una carga, como una computadora personal, mientras se convierte el voltaje y   Características actuales. Un SMPS se emplea generalmente para eficientemente   proporcionar una tensión de salida regulada, normalmente a un nivel diferente   De la tensión de entrada.

     

A diferencia de una fuente de alimentación lineal, el pase   transistor de una fuente de modo de conmutación cambia continuamente entre   Baja disipación, estado completo y total apagado, y gasta muy poco   tiempo en las transiciones de alta disipación (lo que minimiza el desperdicio   energía). Idealmente, una fuente de alimentación de modo conmutado no disipa energía.   La regulación de voltaje se logra variando la relación de tiempo de encendido y apagado.   En contraste, una fuente de alimentación lineal regula el voltaje de salida por   Disipando continuamente la potencia en el transistor de paso. Esta mayor   eficiencia de conversión de energía es una ventaja importante de una   fuente de alimentación conmutada.

     

Las fuentes de alimentación de modo conmutado también pueden estar   sustancialmente más pequeño y ligero que un suministro lineal debido a la   Tamaño y peso más pequeños del transformador. Los reguladores de conmutación se utilizan como   Repuestos para los reguladores lineales cuando mayor eficiencia, menor.   Se requiere tamaño o peso más ligero. Son, sin embargo, más   Complicado; Sus corrientes de conmutación pueden causar ruido eléctrico.   problemas si no se suprimen con cuidado, y los diseños simples pueden tener un   factor de potencia pobre.

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