Principio di funzionamento degli alimentatori a commutazione di tipo-in serie
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 a commutazione emette una tensione a impulsi Up con una larghezza di impulso di Ton e un'ampiezza di Ui al carico R. Quando l'interruttore di controllo K è spento, è equivalente all'alimentatore a commutazione che emette una tensione a impulsi con una larghezza di impulso di Toff e un'ampiezza di 0 al carico R. In questo modo, "accendendo" e "spegnendo" continuamente l'interruttore di controllo K, è possibile ottenere una tensione di uscita modulata a impulsi uo su entrambe le estremità del caricare.
La Figura 1-1-b mostra la forma d'onda della tensione di uscita dell'alimentatore switching in serie. Si può vedere dalla figura che la tensione di uscita uo dell'interruttore di controllo K è un'onda quadra modulata a impulsi, con un'ampiezza dell'impulso Up pari alla tensione di ingresso Ui e una larghezza di impulso pari al tempo di attivazione Ton dell'interruttore di controllo K. Pertanto, il valore medio Ua della tensione di uscita uo dell'alimentatore a commutazione serie può essere ottenuto come:
Nella formula, Ton è il tempo in cui l'interruttore di controllo K è acceso e T è il ciclo di lavoro dell'interruttore di controllo K. Modificando il rapporto tra il tempo di attivazione Ton e il tempo di disattivazione Toff dell'interruttore di controllo K, è possibile modificare il valore medio Ua della tensione di uscita uo. Generalmente, le persone lo chiamano ciclo di lavoro, rappresentato da D, che significa:
L'ampiezza Up della tensione di uscita uo di un alimentatore switching in serie è 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. Pertanto, gli alimentatori a commutazione in serie generalmente emettono tensione con il valore medio Ua come variabile. Pertanto, l'alimentatore del modulo in serie appartiene all'alimentatore switching step-down.
L'alimentatore switching in serie, noto anche come chopper, è ampiamente utilizzato nel controllo della potenza in uscita grazie al suo semplice principio di funzionamento e all'elevata efficienza. Ad esempio, i regolatori di velocità per motocicli elettrici e i regolatori di potenza per l'illuminazione sono applicazioni di alimentatori a commutazione in serie. Se l'alimentatore switching in serie viene utilizzato solo per il controllo della potenza in uscita, la tensione in uscita può essere fornita direttamente al carico senza la necessità di circuiti di raddrizzamento e filtraggio; Ma se utilizzato per stabilizzare la produzione, deve essere rettificato e filtrato.
