Elettronica di potenza - Commutazione risonante

I convertitori di commutazione risonante si riferiscono a convertitori che hanno reti di induttori e condensatori (LC) e le cui forme d'onda di corrente e tensione variano in modo sinusoidale durante ogni periodo di commutazione. Esistono vari convertitori di commutazione risonante:

  • Convertitori risonanti da CC a CC
  • Inverter da CC a CA.
  • Convertitori AC risonanti in convertitori DC

In questo tutorial, ci concentreremo sui convertitori da DC a DC risonanti

Convertitori risonanti da CC a CC

Il concetto di alimentatore switching (SMPS) viene spiegato di seguito utilizzando un convertitore da CC a CC. Al carico viene fornita una tensione di alimentazione costante (V OUT ) ottenuta da una sorgente di tensione primaria V IN . Il valore di V OUT è regolato variando la resistenza in serie (R S ) o la sorgente di corrente collegata in shunt ( I S ). Controllando V OUT variando I S e assicurando che R S sia mantenuto costante, una notevole quantità di potenza viene persa nel convertitore.

Alimentatore switching (SMPS)

Un SMPS (alimentatore switching) si riferisce a un dispositivo elettronico che utilizza un regolatore di commutazione allo scopo di convertire l'energia elettrica in modo efficiente. SMPS prende l'alimentazione dalle linee elettriche principali e la trasferisce a un carico. Ad esempio, un computer assicurando che le caratteristiche di tensione e corrente vengano convertite.

La differenza tra un SMPS e un alimentatore lineare è che il primo mantiene l'accensione e lo spegnimento durante la bassa dissipazione e utilizza meno tempo durante le regioni ad alta dissipazione. Ciò garantisce che venga sprecata meno energia. In realtà, un SMPS non dissipa alcuna potenza.

La dimensione di un SMPS è più piccola e molto leggera, rispetto a un normale alimentatore lineare della stessa dimensione e forma.

La figura seguente mostra lo schema del circuito per un SMPS. Quando la frequenza di commutazione viene variata, l'energia immagazzinata può essere variata per ogni ciclo e quindi la tensione di uscita viene variata.

Le forme d'onda seguenti sono per un convertitore a mezzo ponte noto anche come push-pull. Viene utilizzato in applicazioni che utilizzano alta potenza. La tensione di ingresso viene dimezzata come indicato nella forma d'onda.