Iturri kommutatu

Iturri kommutatu bat kommutazio transistoreen bidez, energia elektrikoa bihurtzeaz arduratzen den gailu elektronikoa da. Tentsio erregulatzaile batek, bere anplifikazio eskualde aktiboan, transistore polarizatuak erabiltzen ditu, berriz, iturri kommutatuek berdinak erabiltzen dituzte maiztasun altuetan kommutatuz ebaki-puntua eta asetasun puntuen-artean.

Sailkapena

Iturri kommutatuak lau motatan sailka daitezke:

Sarrera KA, irteera KZ: artezgailua, kommutadorea, transformadorea, irteera-artezgailua, iragazkia.

(adib.: Mahai-ordenagailu baten elikatze-iturria.)

Sarrera KA, irteera KA: maiztasun-aldagailua, maiztasun-bihurgailua.

(adib.: Motor-aldagailua.)

Sarrera KZ, irteera KA: bihurgailua.

(adib.: 220 V eta 50 Hz-eko sorgailuak, 12 V-eko baterietatik aurrera lege europarretara egokitutakoak.)

Sarrera KZ, irteera KZ: tentsio edo korronte-bihurgailua.

(adib.: Kotxeetan erabiltzen den mugikorretarako kargagailua.)

Elikadura-iturri kommutatuen eta linealen arteko konparazioa

Ordenagailu baten iturri kommutatu baten eskema

Bi elikadura iturri nagusi bereiz daitezke: kommutatuak eta linealak. Bata edo bestea aukeratzearen arrazoiak jarraian azaltzen direnak dira:

Tamaina eta pisua: elikadura-iturri linealek 10 kg-ko pisua dute, 50 Hz edo 60 Hz-eko transformadore bat erabiliz. Aldiz, iturri kommutatu baten transformadoreak 50 kHz eta 100 MHz bitartean egiten du lan eta iturri linealaren transformadorea baino txikiagoa da. Diseinuan maiztasun ahalik eta handienak erabiltzen saiatzen da, transistoreek baimentzen duten heinean, elementu pasiboen tamaina txikitu ahal izateko.
Irteerako tentsioa: elikadura-iturri linealek, hasierako etapetan tentsio altuago bat erabiliz eta gero energia bero moduan xahutuz, tentsio baxuago bat lortzeko, irteera erregulatzen dute. Iturri kommutatuek, sarrerakoak baino txikiagoak diren irteerako tentsioak, handiagoak direnak edota sarrerakoarekiko alderantzizko tentsioak sor ditzakete. Honen ondorioz, iturri kommutatuak sarrerako tentsio aldakorretara moldakorragoak dira.
Eraginkortasuna, beroa eta xahututako energia: elikadura-iturri lineal batek irteerako tentsioa edo korrontea erregulatzen du soberan dagoena bero moduan xahutuz. Iturri kommutatu batek kontrol seinalea erabiltzen du pultsu zabalera aldatzeko, elikaduratik beharrezkoa den energia bakarrik hartuz.
Konplexutasuna: erregulatzaile lineal bat potentzia transformadore batez, tentsio erregulatzaile baten CI batez eta zarata iragazkidun kondentsadore batez osatuta dago. Aldiz, iturri kommutatu batek elementu hauek ditu: CI erregulatzaile bat, bat edo hainbat transistore, potentzia diodoak, transformadore bat, induktoreak eta iragazkidun kondentsadoreak. Hainbat tentsio sor daitezke transformadorearen nukleo beretik abiatuta. Horretarako, sarreran pultsu zabalera bidezko kontrola erabiltzen da, irteera desberdinek karga erregulaziorako zailtasunak izan ditzaketen arren. Biek transformadoreen aukeraketa arduratsu bat behar dute.
Irrati-maiztasun bidezko interferentzia: iturri kommutatuen korronteak aldaketa bortitzak jasaten ditu eta maiztasun handiko elementuen kantitate handia dauka. Elementuen arteko kableek edo elementuen arteko pista luzeek sarreran eta irteeran iragazkien eta kondentsadoreen maiztasun altuko eraginkortasuna murriztu dezakete. Maiztasun handiko korronteak interferentzia elektromagnetiko arbuiagarria eragin dezake. Elikadura-iturri linealek orokorrean ez dute interferentziarik sortzen eta interferentzia gertatu behar ez den tokian energia hornitzeko erabiltzen dira.
Zarata elektronikoa: erregulazio pobrea duten elikadura-iturri lineal merkeen irteerako terminaletan KA tentsio txiki bat esperimentatu daiteke elikadura-maiztasunaren bikoitza duen KZren gainean igota.
Zarata akustikoa: elikadura-iturri linealek burrunba ahul bat igortzen dute elikatze maiztasun baxuan, baina ia entzunezina da. Iturri kommutatuak, maiztasun altuetan lan eginez, ez dira orokorrean entzungarriak izaki bizidunentzat. Iturri kommutatuen funtzionamendu txarrak soinu zorrotzak sor ditzake.
Potentzia faktorea: elikadura-iturri linealek potentzia faktore baxua daukate, energia elikadura lerroko tentsio-gailurretan eskuratzen delako. Iturri kommutatuen korronteak ez du tentsioaren uhin forma jarraitzen, baizik eta, iturri linealen antzeko modu batean, energia uhin sinusoidalaren parte altuenetik eskuratzen da. Honen ondorioz, iturri kommutatuen erabilera gero eta ohikoagoak ordenagailu pertsonaletan eta lanpara fluoreszenteetan energiaren banaketarako arazo bat ekarri zuen.
Zarata elektrikoa: elikadura lerro nagusian kommutazio zarata elektroniko bat ager daiteke, interferentzia sor dezakeena fase berdinera konektatuta dauden A/V ekipoekin. Elikadura-iturri linealek oso gutxitan aurkezten dute defektu hori. Ondo diseinatutako iturri kommutatuek, elikadura-iturrian sortutako interferentzia txikitzen duten iragazkiak dituzte sarreran.

Bibliogafia

Pressman, Abraham I. (1998), Switching Power Supply Design (2nd ed.), McGraw-Hill, ISBN 0-07-052236-7

Ikus gainera

Kanpo estekak

Boost bihurgailu baten eraikuntza eredua

Datuak: Q587008
Multimedia: Switched-mode power supplies / Q587008