Gli alimentatori switching sono comunemente utilizzati nelle apparecchiature elettroniche. Il nome completo in inglese è Switch Mode Power Supply, o SMPS in breve. È anche chiamato alimentatore a commutazione e convertitore a commutazione. È un dispositivo di conversione ad alta frequenza.
L'ingresso di alimentazione dell'alimentatore switching può essere in corrente alternata o in tensione continua, mentre l'uscita è in tensione continua, per alimentare soprattutto i dispositivi che richiedono alimentazione in corrente continua, come personal computer, telefoni cellulari e altri dispositivi elettronici.
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Quali sono le caratteristiche degli alimentatori switching?
Basso consumo energetico, alta efficienza, notevole effetto di risparmio energetico
La perdita di potenza dell'alimentatore switching è bassa e la sua efficienza di conversione è generalmente superiore a 80%, mentre se si tratta di un alimentatore lineare, è solo di circa 40%. Pertanto, il consumo di energia dell'alimentatore a commutazione sarà relativamente ridotto e anche l'effetto di risparmio energetico è significativo.
Dimensioni e peso ridotti
L'alimentatore switching non necessita di un trasformatore ingombrante e di un dissipatore di calore di grandi dimensioni.
Pertanto, le dimensioni possono essere ridotte e il peso non sarà molto elevato. Rispetto agli alimentatori lineari, le dimensioni sono molto evidenti e possono essere pari o inferiori a 1/3.
Ampio intervallo di tensione d'ingresso
L'intervallo di tensione di ingresso dell'alimentatore switching è molto ampio. L'intervallo di tensione di ingresso può essere molto ampio, come 60~260V. Può anche essere considerata una tensione di ingresso universale, in grado di soddisfare gli standard di utilizzo dell'elettricità civile di molti paesi senza considerare la tensione. Il problema della corrispondenza amplia ulteriormente l'ambito di utilizzo.
Tuttavia, ogni cosa ha due facce, con vantaggi e svantaggi. Lo stesso vale per gli alimentatori switching, che presentano anch'essi degli svantaggi. Questi fattori devono essere presi in considerazione quando li si utilizza nella pratica.
Grandi interferenze elettromagnetiche
L'interruttore di potenza dell'alimentatore switching genera correnti e tensioni di picco durante il funzionamento (di durata estremamente breve ma con valori elevati), e questi picchi di corrente e tensioni di picco causano interferenze elettromagnetiche e radiazioni elettromagnetiche relativamente grandi, che causano interferenze. Queste interferenze causano disturbi ad altri dispositivi elettronici vicini, come ad esempio alcune apparecchiature di comunicazione.
Grande ondulazione in uscita
Perché molti dispositivi elettronici scelgono ancora di utilizzare alimentatori lineari, anche se di dimensioni maggiori? Un motivo molto importante è che il ripple di uscita di un alimentatore lineare può essere molto ridotto, rendendo la tensione di uscita molto stabile. Per alcuni moduli o chip che richiedono una stabilità di tensione molto elevata, si utilizzano generalmente alimentatori lineari.
L'ondulazione di uscita di un alimentatore a commutazione è relativamente grande, perché la tensione/corrente è generalmente un'onda rettangolare e il filtraggio è più difficile, quindi la tensione di uscita conterrà maggiori componenti di ondulazione e rumore.
