O que é uma fonte de alimentação : Tipos de circuitos eléctricos

A fonte de alimentação é o componente essencial em todos os sistemas eléctricos ou electrónicos. Há vários requisitos que devem ser considerados ao escolher uma fonte de alimentação exacta, tais como; as necessidades de energia para o circuito ou carga incluem principalmente tensão e corrente. As características de segurança do circuito de fornecimento de energia, como limites de corrente e tensão para proteger a carga, eficiência, tamanho físico, e imunidade ao ruído do sistema. Neste artigo, analisamos a definição de uma fonte de alimentação, diferentes tipos de fontes de alimentação e o seu funcionamento. Estas fontes de alimentação são principalmente utilizadas para actividades de medição, manutenção, teste e expansão de produtos.

O que é uma Fonte de Alimentação?

A fonte de alimentação pode ser definida como sendo um dispositivo eléctrico utilizado para dar alimentação eléctrica a cargas eléctricas. A principal função deste dispositivo é alterar a corrente eléctrica de uma fonte para a tensão, frequência e corrente precisas para alimentar a carga. Por vezes, estas fontes de alimentação podem ser designadas como conversores de energia eléctrica. Alguns tipos de fontes de alimentação são peças separadas de cargas, enquanto outros são fabricados nos aparelhos que controlam.

Circuito de alimentação

O circuito de alimentação é utilizado em vários dispositivos eléctricos & electrónicos. Os circuitos de fornecimento de energia são classificados em diferentes tipos com base na potência que utilizam para fornecer circuitos ou dispositivos. Por exemplo, os circuitos baseados em microcontroladores são geralmente os circuitos de alimentação regulada por 5V DC (RPS), que podem ser concebidos com a ajuda de diferentes métodos para alterar a potência de 230V AC para 5V DC.

O circuito de alimentação é mostrado acima, e a conversão passo a passo de 230V AC para 12V DC é discutida abaixo.

• Um transformador passo-a-passo converte a corrente de 230V AC em 12v.
• O rectificador de ponte é usado para mudar a corrente AC para DC
• Um condensador é usado para filtrar as ondulações AC e dá ao regulador de tensão.
• Finalmente o regulador de voltagem regula a voltagem para 5V e finalmente, um díodo de bloqueio é utilizado para tomar a forma de onda pulsante.

Diferentes Tipos de Fontes de Alimentação

Os diferentes tipos de fontes de alimentação são classificados da seguinte forma.

1) SMPS- Fonte de alimentação de modo comutado

Uma fonte de alimentação SMPS ou fonte de alimentação de computador é um tipo de fonte de alimentação que inclui um regulador de comutação para converter poderosamente a energia eléctrica. Semelhante a outras fontes de alimentação, esta fonte de alimentação transmite a energia de uma fonte DC ou AC para cargas DC, tais como um PC (computador pessoal), enquanto altera as características de corrente e tensão. Consulte este link para saber mais sobre Conhecer Tudo sobre a Fonte de Alimentação do Modo de Comutação

2) Fonte de Alimentação Ininterrupta

Uma UPS (fonte de alimentação ininterrupta) é um dispositivo eléctrico que permite a um PC continuar a trabalhar durante algum tempo, uma vez que a fonte de alimentação principal se perde. Este dispositivo também recebe protecção contra o fluxo de energia.

Uma UPS inclui uma bateria para armazenar a energia quando o dispositivo detecta uma perda de energia da fonte principal. Por exemplo, se estiver a utilizar o PC quando a fonte de alimentação ininterrupta detectar a perda de energia, então terá de guardar os dados antes da UPS (fonte de alimentação secundária) descarregar.

Quando tanto a fonte de alimentação primária como a secundária se esgotarem, quaisquer dados na RAM (memória de acesso aleatório) do seu PC são apagados. Quando ocorre uma perda de energia, uma fonte de energia secundária pára a perda de energia de modo a não danificar o computador pessoal. Consulte este link para saber mais sobre o Diagrama do Circuito de Alimentação Ininterrupta e Funcionamento

3) Fonte de Alimentação CA

Tipicamente, uma fonte de alimentação CA adquire a tensão da rede eléctrica e a tensão pode ser aumentada ou diminuída utilizando um transformador para a tensão necessária e pode ser efectuada alguma filtragem. Os diferentes tipos de fontes de alimentação CA são concebidos para oferecer uma corrente quase estável, e a tensão o/p pode mudar com base na impedância da carga. Em alguns casos, como a fonte de alimentação é CC, pode ser utilizado um transformador escalonado e um inversor para convertê-la em energia CA. Alguns tipos de alteração de energia CA não utilizam um transformador.

Se as tensões de entrada e saída são semelhantes e a função principal do aparelho é filtrar a energia CA. Se o aparelho for concebido para fornecer energia de reserva, então pode ser nomeado como uma fonte de alimentação ininterrupta (UPS). Actualmente, as fontes de alimentação CA são classificadas em dois tipos, nomeadamente sistemas monofásicos, bem como sistemas trifásicos. As principais diferenças entre estes dois tipos são a fiabilidade da entrega. Estas fontes de alimentação podem também ser aplicáveis para alterar a tensão bem como a frequência.

4) Fonte de alimentação DC

A fonte de alimentação DC é aquela que fornece uma tensão DC consistente à sua carga. Com base no seu plano, uma fonte de alimentação DC pode ser controlada a partir de uma fonte DC ou de uma fonte AC como a rede eléctrica.

5) Fornecimento de energia regulado

Um RPS (fonte de energia regulada) é um circuito fixo utilizado para mudar corrente alternada não regulada para uma corrente contínua estável.

Aqui retificador é utilizado para mudar a alimentação CA para CC, e a sua função principal é dar uma tensão estável a um dispositivo ou circuito que deve funcionar num determinado limite da fonte de alimentação. A saída do RPS pode estar a mudar (ou) unidireccional, mas sempre DC (corrente contínua).

O tipo de estabilização utilizado pode ser controlado para assegurar que o o/p permanece em certas restrições sob várias condições de carga.

6) Fonte de alimentação programável

Este tipo de fonte de alimentação permite o controlo remoto para o seu funcionamento através de entrada analógica, caso contrário interfaces digitais como GPIB ou RS232. As propriedades controladas desta fonte de alimentação incluem corrente, tensão, frequência. Este tipo de fontes de alimentação são utilizadas numa vasta gama de aplicações como o fabrico de semicondutores, geradores de raios X, monitorização do crescimento de cristais, testes automatizados de aparelhos.

Geralmente, estes tipos de fontes de alimentação utilizam um microcomputador essencial para controlar bem como monitorizar o funcionamento de uma fonte de alimentação. Uma fonte de alimentação fornecida com uma interface de computador utiliza protocolos de comunicação padrão (ou) proprietários, e linguagem de controlo de dispositivos como SCPI (standard-commands-for-programmable-instruments)

7) Fonte de alimentação de computador

A unidade de alimentação de um computador é a parte do hardware que é utilizada para transformar a energia fornecida da tomada em energia utilizável para as várias partes do computador. Converte a corrente alternada em corrente contínua

Controla também o sobreaquecimento através do controlo da tensão, que pode ser modificada manual ou automaticamente com base na fonte de alimentação. A PSU ou unidade de fornecimento de energia é também chamada como conversor de energia ou fonte de alimentação.

Num computador, os componentes internos como caixas, placas-mãe, & fontes de alimentação, todas disponíveis em diferentes configurações, tamanhos que são conhecidos como factor de forma. Todos estes três componentes devem ser bem combinados para funcionarem adequadamente em conjunto.

8) Fonte de alimentação linear

O circuito LPS (fonte de alimentação linear) ou LR (regulador linear) é usado em vários circuitos eléctricos & electrónicos para fornecer a corrente DC a todo o circuito. A fonte de alimentação linear inclui principalmente um transformador descendente, rectificador, circuito de filtro & regulador de tensão. A função principal deste circuito é, em primeiro lugar; o passo reduz a tensão da corrente alternada e depois transforma-a em corrente contínua. As principais características desta fonte de alimentação incluem o seguinte.

• A eficiência desta fonte de alimentação varia de 20 a 25%
• Os materiais magnéticos utilizados nesta fonte de alimentação são o núcleo CRGO ou St Alloy.
• É mais fiável, menos complexo e volumoso.
• Dá uma resposta mais rápida.

As principais vantagens da fonte de alimentação linear incluem fiabilidade, simplicidade, baixo custo e o nível de ruído é baixo. Juntamente com estes benefícios, existem algumas desvantagens, tais como

Estes são melhores para várias aplicações de baixa potência como resultado quando é necessária uma alta potência; os inconvenientes tornam-se mais claros. As desvantagens deste fornecimento de energia incluem uma alta perda de calor, tamanho, & baixo nível de eficiência. Sempre que a fonte de alimentação linear é utilizada em aplicações de alta potência; requer grandes componentes para gerir a potência.

Thus, trata-se de diferentes tipos de fontes de alimentação, e estas estão a ser utilizadas para fornecer a fonte de alimentação a diferentes sistemas de forma eficiente. As fontes de alimentação são os componentes essenciais de cada sistema para obter energia eléctrica para a operação. Assim, algumas das considerações de uma fonte de alimentação, como a concepção ou o desenvolvimento, são mais significativas. Porque no dia-a-dia a invenção da tecnologia, bem como as fontes de alimentação estão a ser aumentadas para fornecer protecção a dispositivos eléctricos e electrónicos.