8/12/2019 Teoria de Funcionamento Das Fontes Chaveadas

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O que são fontes de alimentação comutadas (chaveadas)?

As fontes de alimentação destinam-se a alimentar os circuitos com correntes contínuas.

Nos circuitos mais recentes, para além das fontes de alimentação convencionais, usam-se fontes dealimentação comutadas (Switching ower Supplies, !ontes "haveadas#. $ste tipo distinguem-se das fontesconvencionais pela sua capacidade de fornecer correntes mais elevadas sem transformadores de grande

dimensão e pelo controle da corrente %ue determinado enrolamento no secund&rio pode fornecer.

A fonte comutada tem ' grandes est&gios.

rim&rio Secund&rio "ircuito de controle

Primário:

) prim&rio é na verdade uma fonte convencional com rectificação e filtragem completo com uma secçãorectificação *&sica e o filtro (+ "'#, %ue fornece tensão +" (contínua# para o circuito de comutação( / 0 #.

A ensão "" é simplesmente aplicada a um terminal do enrolamento prim&rio do transformador /, com ooutro terminal do transformador ligado ao colector do transístor de pot1ncia 0 .

$ste transístor funciona como elemento de comutação dos pulsos +" para criar 2corrente contínuapulsante2, %ue se ir& comportar como A" no enrolamento secund&rio, devido 3 mudança do campomagnético.

"om esta acção no sentido normal não ir& funcionar no transformador - esta acção de comutação(chaveamento# *asicamente converte o pulsar em +" +", provocando mudança dos campos magnéticos%ue, por sua ve4 indu4 uma tensão no secund&rio do /.

A fre%u1ncia %ue o transístor de comutação funciona é fornecida pelo ()scilador ulser# é um aspectoe5tremamente importante para as tens6es indu4idas no secund&rio.

ense nisso deste modo - um pulso no prim&rio 7 / tens6es indu4idas no secund&rio. 8ma tensão indu4idano secund&rio com o aumento do pulso, no prim&rio (%uando aumenta o campo magnético#, e um pulsoindu4ido no secund&rio %uando o pulso se desliga (%uando o campo magnético colapsa#.

8m pulso por segundo não iria gerar muita tensão no secund&rio, é igualmente evidente o fato de %ue%uanto maior a fre%u1ncia de oscilação, uma maior fre%u1ncia ser& indu4ida no secund&rio.

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A fre%u1ncia dos pulsos para os o transístor de comutação (chaveamento# influenciar& a maior ou menortensão de saída disponível no secund&rio.

Secundário:

No secund&rio de uma fonte de alimentação comutada (chaveada# e5istem rectificadores e filtros (+/ "9# naSecção Secund&ria fa4-se a conversão normal A" para +" pulsos em pulsos, e filtra-se para criar corrente

contínua *em filtrada.Se não e5istir nenhuma carga na saída +", a tensão +" ir& su*ir ao pico m&5imo."om uma carga so*re o "" de saída, a tensão de Saída vai cair.$fectivamente, a oscilação no prim&rio tem um efeito directamente proporcional no secund&rio, isto é,%uanto mais elevada for a fre%u1ncia de oscilação maior o valor de tensão..$5iste a necessidade ter uma compensação entre a carga necess&rio e %ue e5ista um método decoordenação entre a carga alimentada e a fre%u1ncia do oscilador.8ma carga de *ai5o consumo necessita de menos fre%u1ncia de pulsos, e ..cargas mais pesadas so*re a saída necessitam de uma maior fre%u1ncia de pulsos.

Circuito de Controlo :

8m método utili4ado é o de comparar a de saída +" com a fre%u1ncia dos pulsos %ue chega ao transístor

de pot1ncia, %ue est& no prim&rio: 0uando a saída de tensão +" é *ai5a, a fre%u1ncia de oscilação tem de aumentar. 0uando a saída de tensão +" é elevado, a fre%u1ncia de oscilação necessita de *ai5ar.

;sto pode ser conseguido através de um +iodo <ener (< #, em con=ugação com um acoplador >ptico (8 #. ) acoplador >ptico proporciona um isolamento importante entre o circuito de saída e o circuito de $ntrada.

Assumindo %ue a acoplador >ptico é na verdade um ?$+, e pro=ecta a lu4 para um !oto- ransístor, umaumento de tensão acima do limite esta*elecido do diodo 4ener far& com %ue o ?$+ inicie a condução.

Ao passar a condu4ir o !oto- ransístor afecta a fre%u1ncia dos pulsos criadas no circuito prim&rio (atravésdo )scilador ulser# e diminuir a sua actividade.

Se a carga no "ircuito de saída provocar a %ueda de tensão de saída, então a tensão do +íodo 4ener caidiminuindo a condução do ?$+, ou totalmente inoperativo.

Neste e5emplo, %uando o ?$+ acende menos, então o !oto- ransístor tam*ém ir& condu4ir menos, o %uepermitir& %ue a fre%u1ncia dos pulsos entregue ao transístor de comutação aumente, e, assim, fa4er com%ue o "" tensão de saída de ser possa ser aumentada .

$5istem v&rios métodos de fontes comutadas (chaveadas#, todas elas t1m esta a *ase, um oscilador noprim&rio oscila, essa oscilação cria pulsos %ue através de um transformador permitem %ue díodosrectificadores e outros dispositivos reguladores alimentem o circuito a %ue se destinam. $5istem diversosmétodos de controlo e protecção %ue podem ser verificados, por e5emplo, em !ontes "omutadas para @.