Acabo de encontrar un enorme transformador pesado de frecuencia de línea de 18V 1A. En comparación, también tengo un adaptador de corriente de 32V 3A relativamente pequeño de una impresora. Así que me doy cuenta de la ventaja de tamaño. pero que mas ¿Debo mantener mi enorme poder de 18V 1A?
¿Cuáles son las ventajas y desventajas entre la moderna fuente de alimentación de modo conmutado SMPS y el transformador pesado de frecuencia de línea de la vieja escuela?
Podemos comparar un SMPS, con una fuente de alimentación que tiene un transformador, y usa solo la rectificación y un condensador, sin ninguna regulación, que pueda generar el mismo voltaje a una cierta corriente nominal.
SMPS en comparación con el otro es generalmente
Size/weight
La diferencia de tamaño es básicamente si utiliza una frecuencia de conmutación más alta, puede reducir el tamaño de los condensadores y el tamaño del transformador de entrada; si tiene uno más bajo, debe usar un transformador más grande y unos condensadores más grandes en el lado de la entrada.
Efficiency
En el caso de un diseño simple de transformador-rectificador-condensador, porque no usa ninguna frecuencia de conmutación, si desea una cierta salida de potencia, tiene que usar ese tamaño del transformador, y generalmente es mucho más grande, porque siempre trabajan en la frecuencia de línea y, por lo tanto, operan con altas pérdidas por histéresis.
Si regula la fuente de alimentación, solo puede obtener un 30-40% de la eficiencia.
Los diseños de SMPS suelen funcionar al menos en un 60%, pero un diseño muy bueno puede alcanzar un 95% de eficiencia.
Noise
El ruido es un problema con los diseños de SMPS, y puede resolverse simplemente seleccionando una frecuencia de conmutación que está más allá de lo que nuestros oídos pueden percibir.
Si el ruido sigue causando problemas en el equipo, o simplemente no cumple con las regulaciones locales, entonces se puede considerar colocar toda la fuente de alimentación en un caso conectado a tierra.
Complexity
El diseño de un transformador-rectificador-condensador es más simple en comparación con un SMPS, pero el costo depende de muchos factores.
Si necesita un vataje alto, necesitará un transformador más grande y, por lo general, puede calcular que si desea una potencia de 300 W, necesitará un transformador que sea el doble del vataje.
En el rango de kilovatios, no es económico ir con este diseño, ya que no es tan eficiente, y un transformador de este tamaño podría costar una cantidad significativa de dinero.
El SMPS más básico ya es más complejo que el tipo de diseño anterior.
La complejidad y el costo también aumentan en potencia, pero no tan linealmente. Los diseños de SMPS para aplicaciones de alto vataje son aún más eficientes que los otros, pero menos eficientes que las topologías destinadas a una menor producción de vataje.
Queremosevitaraltascorrientespicoquepodríandañarlafuentedealimentaciónenalgunascircunstancias,ytambiéndependedelatensióndeentrada,perosepuedeverfácilmenteque,bajo100W,Half-Bridge,BuckyFlybackpuedenserutilizado,mientrasqueensituacionesdevatajemásalto,seprefiereFull-Bridge.
Laeficienciasepuedeaumentaraúnmásutilizandotopologíasmodificadas,usandotopologíasSMPSresonantesocuasi-resonantes.Estopuedeaumentarlacomplejidaddeldiseñoycostaraúnmás.
La gran diferencia es L vs I y f y ZL (f), por lo tanto, relación de voltaje secundario. El núcleo laminado de acero es eficiente a 50/60 Hz y el transformador de ferrita es eficiente de 20kH a 1MHz, dependiendo del material del núcleo y SRF.
Tampoco son eficientes en la otra frecuencia debido a voltajes secundarios muy diferentes, L, C, DCR, por lo tanto, SRF e impedancia vs f.
Recuerdo el suministro en modo de interruptor de ladrillo negro de una tableta PC que causa interferencia con una baliza magnética de 100 KHz a 2 metros.
Por otro lado, los diversos HighPassFilters del receptor de la baliza atenuaron con éxito los diversos generadores de basura de 60 / 120Hz en el laboratorio.
Evalúe los \ $ \ frac {dI} {dT} \ $ de los distintos candidatos de suministro. Probablemente 0.1amp / 100nS para el ladrillo negro. Probablemente 0.1amp * 10X pico (rectificación en el pico de 120Hz) en 1 milisegundo, para el gran transformador de hierro. Por lo tanto, el conmutador tiene 1,000X el \ $ \ frac {dI} {dT} \ $.
Ahora evalúa el área de bucle vulnerable.
Y usar
$$ V_ {inducir} = \ dfrac {\ mu_o \ cdot \ mu_r \ cdot Área} {2 \ pi \ cdot Distancia} \ cdot \ dfrac {dI} {dT} $$
En nuestro caso, tuvimos 10 turnos en el bucle del Receptor, \ $ 0.1m ^ 2 \ $. El área equivalente es 0.1 * 0.1 * 10 = \ $ 0.1m ^ 2 \ $. La distancia era de 2 metros.
Resultado:
$$ \ begin {alineado} V_ {inducir} & = 2e ^ {- 7} \ cdot \ frac {0.1} {2} \ cdot 10 ^ {+ 6} amp / segundo \\ &erio; = 10 ^ {- 8} \ cdot 10 ^ {+ 6} \\ &erio; = 0.01 V \ end {alineado} $$
Dado que se esperaba que el receptor de baliza magnética funcionara hasta una entrada de 1uV, tuvimos un problema de sobrecarga.
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