Principio di funzionamento dell'alimentatore switching collegato in serie
Il semplice diagramma schematico di funzionamento di un collegamento in seriealimentazione elettrica commutabilemostra la tensione operativa dell'alimentatore switching, ovvero la tensione di ingresso CC; K è l'interruttore di controllo e R è il carico. Quando l'interruttore di controllo K è acceso, l'alimentatore commutato al carico R emette un'ampiezza dell'impulso di Ton, l'ampiezza della tensione dell'impulso Ui Up; quando l'interruttore di controllo K si spegne, ed equivalente all'alimentatore commutato sul carico R emette una larghezza di impulso di Toff, l'ampiezza della tensione di impulso 0. In questo modo, l'interruttore di controllo K costantemente "on" e "off", in entrambe le estremità del carico può ottenere una tensione di uscita modulata a impulsi uo.
Forma d'onda della tensione di uscita dell'alimentatore switching in serie, come mostrato in figura, la tensione di uscita dell'interruttore di controllo K uo è un'onda quadra modulata a impulsi, l'ampiezza dell'impulso Up è uguale alla tensione di ingresso Ui, la larghezza dell'impulso è uguale all'interruttore di controllo K acceso tempo Ton, che può essere ottenuto come valore medio della tensione di uscita dell'alimentatore switching serie uo Ua:
Dove Ton è il tempo di accensione dell'interruttore di comando K, T è il ciclo di funzionamento dell'interruttore di comando K. Modificando il rapporto tra il tempo di accensione Ton dell'interruttore di controllo K e il tempo di spegnimento Toff, è possibile modificare il valore medio della tensione di uscita uo Ua . Questo viene generalmente denominato ciclo di lavoro (Duty) ed è espresso in termini di D, ovvero:
L'ampiezza Up della tensione di uscita uo del collegamento in seriealimentazione elettrica commutabileè uguale alla tensione di ingresso Ui e il valore medio Ua della sua tensione di uscita uo è sempre inferiore alla tensione di ingresso Ui, quindi l'alimentatore switching collegato in serie generalmente emette la tensione con il valore medio Ua come tensione di uscita variabile. Pertanto, l'alimentatore modulare collegato in serie appartiene all'alimentatore switching di tipo buck.
L'alimentatore switching collegato in serie è anche chiamato chopper da alcune persone, a causa del suo semplice principio di funzionamento e dell'elevata efficienza, quindi la sua applicazione nel controllo della potenza di uscita è molto ampia. Ad esempio, i regolatori di velocità per moto elettriche, i regolatori di potenza per l'illuminazione, i regolatori di potenza, ecc., sono applicazioni appartenenti alla serie di alimentatori a commutazione. Se l'alimentatore switching in serie viene utilizzato solo per il controllo dell'uscita di potenza, l'uscita di tensione non può essere collegata al circuito del filtro raddrizzatore e direttamente al carico per fornire l'uscita di potenza; ma se utilizzato per regolare la tensione di uscita, deve essere raddrizzato e filtrato.
Lo svantaggio delle seriealimentazione elettrica commutabileè che l'ingresso e l'uscita condividono una terra comune, quindi è facile produrre interferenze EMI e la piastra di base si carica, quando la tensione di ingresso per la tensione di uscita del raddrizzatore di rete, è facile causare scosse elettriche e insicurezza personale.
