Principio di funzionamento dell'alimentatore a commutazione
Il processo di funzionamento di un alimentatore a commutazione è abbastanza semplice da comprendere. In un alimentatore lineare, il transistor di potenza funziona in modalità lineare. A differenza di un alimentatore lineare, un alimentatore switching PWM fa funzionare il transistor di potenza negli stati acceso e spento. In questi due stati, il prodotto tensione-ampere applicato al transistor di potenza è molto piccolo (bassa tensione e corrente elevata durante la conduzione; alta tensione e bassa corrente durante lo spegnimento)/il prodotto volt-ampere sul dispositivo di potenza è la perdita generata sul dispositivo a semiconduttore di potenza. Rispetto agli alimentatori lineari, il processo di lavoro più efficiente degli alimentatori a commutazione PWM si ottiene tramite il "chopping", che significa tagliare la tensione CC in ingresso in una tensione a impulsi con un'ampiezza pari all'ampiezza della tensione in ingresso. Il ciclo di lavoro dell'impulso viene regolato dal controller dell'alimentatore switching. Una volta che la tensione di ingresso viene suddivisa in onde quadre CA, la sua ampiezza può essere aumentata o diminuita tramite un trasformatore. Aumentando il numero degli avvolgimenti secondari del trasformatore è possibile aumentare il numero dei gruppi di tensione in uscita. Infine, queste forme d'onda CA vengono rettificate e filtrate per ottenere una tensione di uscita CC. Lo scopo principale del controller è mantenere stabile la tensione di uscita e il suo processo di funzionamento è simile a quello di un controller a forma lineare. Vale a dire, i blocchi funzionali, il riferimento di tensione e l'amplificatore di errore del controller possono essere progettati per essere gli stessi di un regolatore lineare. La loro differenza sta nel fatto che l'uscita (tensione di errore) dell'amplificatore di errore deve passare attraverso un'unità di conversione tensione/ampiezza dell'impulso prima di pilotare il transistor di potenza. Gli alimentatori a commutazione hanno due modalità di funzionamento principali: conversione diretta e conversione boost. Anche se c'è poca differenza nella disposizione delle varie parti, il processo di lavoro varia notevolmente e ognuno presenta i propri vantaggi in scenari applicativi specifici.
