Cara Kerja Switch Mode Power Supply (Smps)
Power supply ialah sirkuit elektronik yang dipakai untuk menyediakan listrik ke peralatan atau beban sepertisebagai komputer, mesin, dan seterusnya. Beban listrik dan elektronik ini memerlukan banyak sekali bentuk kekuatan pada kisaran yang berbeda dan dengan karakteristik yang berbeda. Jadi, untuk alasan ini kekuatan diubah menjadi bentuk yang diharapkan (dengan kualitas yang diinginkan) dengan memakai beberapa pengkonversi daya ukuran elektronik atau pengkonversi daya ukuran.
Beban listrik dan elektronik bekerja dengan banyak sekali bentuk pasokan listrik, menyerupai AC listrik, AC-to-DC power supply, catu daya tegangan tinggi, catu daya yang diprogram, Uninterruptable listrik dan beralih modus power supply.
Apa yang dimaksud dengan beralih modus power supply...?
Catu daya elektronik terintegrasi dengan regulator switching untuk mengkonversi daya listrik secara efisien dari satu bentuk ke bentuk lain dengan karakteristik yang diinginkan disebut sebagai beralih modus power supply. Hal ini dipakai untuk mendapat diatur tegangan DC output dari tidak diatur AC atau masukan tegangan DC.
Mirip dengan pasokan listrik lainnya, switch-mode power supply ialah sirkuit yang rumit yang memasok listrik dari sumber ke beban. Switch-mode power supply penting untuk peralatan listrik dan elektronik yang memakan daya dan bahkan untuk membangun proyek-proyek listrik dan elektronik.
Topologi dari beralih modus Power Supply
Ada banyak sekali jenis topologi untuk SMPS, di antara mereka, beberapa ialah sebagai berikut:
- DC-DC converter
- AC ke DC converter
- Terbang kembali converter
- Maju converter
- Beralih modus Power Supply bekerja prinsip
Cara kerja dari beberapa jenis switch-mode power supply topologi ialah sebagai berikut:
1. DC ke DC Converter SMPS bekerja prinsip
Di DC-to-DC converter, terutama daya DC tegangan tinggi pribadi Diperoleh dari sumber daya DC. Kemudian, daya DC tegangan tinggi ini beralih pada kecepatan sangat tinggi switching biasanya dalam kisaran 15 KHz kepada 50 KHz.
Dan kemudian itu dimasukkan ke sebuah transformator step-down yang sebanding dengan berat tubuh dan ukuran karakteristik unit transformator 50Hz. Output dari transformator step-down lebih lanjut dimasukkan ke rectifier. Ini disaring dan diperbaiki output DC daya dipakai sebagai sumber untuk beban, dan sampel daya keluaran ini dipakai sebagai umpan balik untuk mengontrol tegangan output. Dengan tegangan umpan balik ini, dikala ON osilator dikendalikan dan regulator loop tertutup dibentuk.
Output dari catu daya switching diatur dengan memakai PWM (Pulse Width Modulation). Seperti ditunjukkan dalam sirkuit di atas, saklar didorong oleh PWM osilator, sehingga kekuatan untuk transformator step-down dikendalikan secara tidak langsung, dan oleh alasannya ialah itu, output dikendalikan oleh PWM, sebagai sinyal ini lebar pulsa dan tegangan keluaran yang berbanding terbalik dengan satu sama lain.
Jika siklus ialah 50%, maka jumlah maksimum daya ditransfer melalui step-down transformator, dan, kalau siklus menurun, maka jumlah daya yang ditransfer akan berkurang oleh menurunnya daya disipasi.
2. AC ke DC Converter SMPS bekerja prinsip
AC ke DC converter SMPS mempunyai AC input. It's dikonversi ke DC dengan proses pembetulan memakai rectifier dan filter. Tegangan DC tidak diatur ini ialah untuk makan besar-filter kapasitor atau sirkuit PFC (koreksi faktor daya) untuk koreksi faktor daya menyerupai itu dipengaruhi. Hal ini alasannya ialah di sekitar tegangan puncak, rectifier menarik pulsa dikala ini pendek yang mempunyai energi secara signifikan frekuensi tinggi yang mensugesti faktor daya untuk mengurangi.
Hal ini hampir menyerupai dengan Konverter DC ke DC dibahas di atas, tetapi bukan pribadi catu daya DC, di sini AC input digunakan. Jadi, kombinasi rectifier dan filter, ditunjukkan dalam diagram blok dipakai untuk mengubah AC menjadi DC dan switching dilakukan dengan memakai MOSFET power amplifier yang sangat tinggi tubuh sanggup dicapai. MOSFET transistor mempunyai resistansi rendah dan sanggup menahan arus tinggi. Frekuensi pensakelaran dipilih sedemikian rupa sehingga itu harus ditaati merender insan normal (sebagian besar di atas 20KHz) dan beralih tindakan dikendalikan oleh umpan balik memanfaatkan osilator PWM.
Tegangan AC ini lagi diberi makan kepada transformator output yang ditunjukkan pada gambar untuk mundur atau maju tingkat tegangan. Kemudian, output dari transformator ini diperbaiki dan dihaluskan dengan memakai output rectifier dan filter. Sirkuit umpan balik yang dipakai untuk mengontrol tegangan output dengan membandingkannya dengan tegangan referensi.
3. kembali terbang Converter jenis SMPS bekerja prinsip
Dengan sangat rendah output daya kurang dari 100W sirkuit SMPS (watt) biasanya jenis terbang kembali converter SMPS, dan itu ialah sangat sederhana dan murah sirkuit dibandingkan dengan sirkuit SMPS lainnya. Oleh alasannya ialah itu, hal ini sering dipakai untuk aplikasi daya rendah.
Tegangan input tidak diatur dengan besarnya konstan diubah menjadi tegangan output yang diinginkan dengan cepat beralih memakai MOSFET; frekuensi pensakelaran ialah sekitar 100 kHz. Isolasi tegangan sanggup dicapai dengan memakai sebuah transformator. Operasi switch sanggup dikontrol dengan memakai kontrol PWM melakukan Konverter simpel terbang kembali.
Terbang kembali transformator bazar karakteristik yang berbeda dibandingkan dengan transformator umum. Dua gulungan dari UU transformator terbang kembali sebagai magnetis ditambah induktor. Output dari transformator ini melewati dioda dan kapasitor untuk pembetulan dan penyaringan. Seperti yang ditunjukkan pada gambar, tegangan kapasitor filter ini diambil sebagai tegangan keluaran SMPS.
4. meneruskan Converter jenis SMPS bekerja
Jenis maju converter SMPS hampir sama dengan jenis converter terbang kembali SMPS, tetapi jenis maju konverter, kontrol yang terhubung untuk mengendalikan switch dan pada output dari gulungan sekunder transformator, dan pembetulan dan penyaringan sirkuit yang rumit dibandingkan dengan Konverter terbang kembali.
Itu sanggup disebut sebagai converter buck DC ke DC, bersama dengan sebuah transformator yang dipakai untuk isolasi dan scaling. Selain dioda D1 dan kapasitor C, dioda D2 dan induktor L terhubung pada output akhir. Jika switch S mendapat dihidupkan, maka input diberikan ke gulungan primer transformator, dan oleh alasannya ialah itu, tegangan skala yang dihasilkan pada gulungan sekunder transformator.
Jadi, dioda D1 mendapat maju bias dan skala tegangan melewati low-pass filter sebelum beban. Jika tombol S dimatikan, kemudian arus melalui primer dan sekunder berkelok-kelok mencapai nol, tetapi arus yang melalui induktif filter dan beban tidak sanggup berubah tiba-tiba, dan jalan yang disediakan untuk ini dikala ini oleh dioda freewheeling D2. Dengan memakai induktor filter, diharapkan tegangan dioda D2 dan untuk mempertahankan EMF diharapkan untuk mempertahankan kelancaran arus di induktif filter.
Meskipun dikala ini berkurang terhadap tegangan keluaran, sekitar tegangan output konstan terjaga dengan adanya filter kapasitif besar. Hal ini sering dipakai untuk switching aplikasi dengan kuasa dalam kisaran 100 W 200 W.
Berbagai jenis topologi yang ada di mana SMPS sanggup terwujud Buck converter, meningkatkan konverter, tray diri kembali terbang converter Buck-boost converter, meningkatkan-uang, Cuk, Sepic. Tetapi hanya sedikit yang dibahas dalam artikel ini, yaitu DC ke DC converter, AC ke DC converter, Konverter terbang kembali dan maju converter. Untuk warta lebih lanjut mengenai jenis-jenis beralih modus power supply dan jenis SMPS dengan prinsip kerjanya.