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O que é a fonte de alimentação de modo comutado (SMPS)

Horácio Ele

Última atualização: dezembro 26, 2023

O que é a fonte de alimentação de modo comutado (SMPS)

Um SMPS, que significa Switched-Mode Power Supply (Fonte de alimentação de modo comutado), é um tipo de fonte de alimentação normalmente utilizado na indústria da iluminação. Foi concebida para converter eficientemente a energia eléctrica de uma forma para outra utilizando dispositivos de comutação como transístores ou MOSFETs. Ao contrário das fontes de alimentação lineares tradicionais, uma SMPS funciona a altas frequências, permitindo uma maior eficiência na conversão de energia e reduzindo o tamanho e o peso da fonte de alimentação. fonte de alimentação.

O funcionamento de um SMPS envolve várias fases:

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  • Na primeira fase, a energia CA de entrada é rectificada e filtrada para produzir um sinal CC. Isto é conseguido utilizando um retificador e componentes de filtragem, convertendo a energia CA numa forma CC utilizável.
  • A segunda fase de um SMPS envolve a comutação de alta frequência, em que um interrutor de alta frequência processa o sinal CC, criando um sinal CC pulsante de alta frequência. Esta operação de alta frequência permite uma conversão de energia eficiente e contribui ainda mais para o tamanho e peso compactos da fonte de alimentação.
  • A terceira fase de um SMPS inclui um transformador de potência. O sinal CC de alta tensão é reduzido para um sinal CC de nível adequado. O transformador desempenha um papel crucial na conversão e isolamento da tensão, assegurando que a tensão de saída corresponde ao nível desejado.
  • Na quarta fase, o sinal CC descendente é rectificado e filtrado para obter uma saída CC estável e constante. Esta fase é essencial para manter uma tensão de saída estável, sem flutuações ou ruído.
  • A fase final de um SMPS é o circuito de controlo. Este circuito monitoriza a tensão de saída e ajusta dinamicamente o interrutor de alta frequência para manter um fluxo de saída contínuo com a tensão desejada. O circuito de controlo é responsável por regular a tensão de saída e mantê-la dentro do intervalo especificado.

Perguntas mais frequentes

O que é que o SMPS faz

Tal como outros tipos de fontes de alimentação, uma fonte de alimentação SMPS transfere energia de uma tomada CA para um dispositivo CC. No entanto, o que distingue o SMPS é a sua capacidade de regular a tensão de saída. Tem a capacidade de ajustar a tensão de saída para garantir uma saída consistente, independentemente de quaisquer flutuações na carga.

O que significa SMPS em eletricidade

As fontes de alimentação de modo comutado (SMPS), também conhecidas como fontes de alimentação de modo comutado, são amplamente utilizadas em sistemas eléctricos para uma conversão de energia eficiente. Recebem uma entrada CA da tensão de rede e convertem-na numa saída CC de baixa tensão.

Quais são os dois tipos de SMPS

Os SMPS podem ser classificados em dois tipos, que são os conversores não isolados e os conversores isolados, com base na sua topologia de circuito.

O SMPS é um conversor AC DC

Em geral, um SMPS funciona convertendo a tensão CA da fonte numa tensão CC através de um retificador e de um filtro de entrada. Em seguida, um chopper é utilizado para "cortar" a tensão CC, resultando numa série de impulsos de onda quadrada de alta frequência (entre 20 kHz e 10 MHz) na entrada do enrolamento primário do transformador.

O SMPS é necessário

O principal objetivo de uma fonte de alimentação de modo comutado (SMPS) é converter a tensão CA ou CC não regulada em tensão CC regulada, adequada para dispositivos electrónicos, como computadores. Esta conversão é necessária porque os computadores e outros artigos electrónicos requerem uma fonte de alimentação estável e eficiente.

Porque é que o SMPS danifica

A sujidade e substâncias estranhas, como o fumo de cigarro e o pó da casa, podem causar danos num SMPS. Além disso, o sobreaquecimento e as falhas de ventilação são razões comuns para a falha do SMPS. Para evitar isso, é importante garantir que a ventilação esteja livre de poeira e sujeira. Também é aconselhável evitar manter a CPU numa secretária fechada.

Como é que verifico a minha fonte de alimentação SMPS?

Embora a medição da tensão possa ser efectuada facilmente com a ajuda de um transformador de isolamento, um método mais eficaz é utilizar uma sonda diferencial para medições de alta tensão. As sondas diferenciais estão equipadas com duas entradas e são especificamente concebidas para medir a diferença de tensão entre estas entradas.

Como é que o SMPS é diferente da fonte de alimentação normal

Um SMPS distingue-se de uma fonte de alimentação linear pelo seu método de conversão da tensão CA primária na tensão CC de saída. Em vez de se basear numa abordagem linear, o SMPS emprega um transístor de potência para gerar uma tensão de alta frequência que é subsequentemente passada através de um transformador compacto e filtrada para eliminar qualquer ruído CA.

Que dispositivo é utilizado no SMPS

No SMPS, o inversor utiliza a técnica PWM. A saída do inversor é então convertida para CC através da utilização de um retificador de díodos. Uma vez que o inversor funciona a uma frequência elevada, as ondulações na tensão de saída CC podem ser facilmente filtradas utilizando pequenos componentes de filtragem.

Que interrutor é usado no SMPS

Tal como outras fontes de alimentação, um SMPS transfere energia de uma fonte de corrente contínua ou alternada (frequentemente a rede eléctrica) para cargas de corrente contínua, como um computador pessoal, enquanto converte as características da tensão e da corrente. Utiliza um conversor de comutação de alta frequência que converte CC em CC.

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