Dovresti acquistare una soluzione di conversione CA-CC preassemblata o progettarne una tuo? Ti diciamo quali fattori devi considerare quando scegli se realizzare un progetto o acquistare il tuo alimentatore CA-CC.
Anche se la maggioranza delle parti elettriche richiede una tensione CC, praticamente tutti i dispositivi devono essere connessi alla tensione di rete. A seconda del luogo in cui si vive, la tensione di rete può essere 120 VCA a 60 Hz, 220 VCA a 50 Hz o una tensione compresa tra le due, ma sarà sempre principalmente una tensione CA che deve essere convertita.
Quando acquistare
Gli alimentatori standard sono a questo punto un prodotto alla portata di tutti, per cui è improbabile che il consumatore medio sia in grado di produrre un alimentatore autonomo più economico, per cui la scelta più semplice è quella di acquistarlo. Quando un trasformatore costa pochi dollari e un alimentatore da 5 V con contenitore e certificato UL con cavo è disponibile per meno di 10 dollari, diventa difficile giustificare il tempo di progettazione necessario per crearne uno proprio.
Anche gli alimentatori più costosi o per utilizzi speciali sono più economici quando acquistati già pronti. Gli alimentatori per dispositivi medicali possono costare centinaia di dollari, ma hanno già superato tutte le certificazioni necessarie che possono costare a un’azienda migliaia di dollari in costi di agenzia e sono stati progettati da ingegneri con una vasta esperienza sugli standard rigorosi relativi a tali alimentatori.
Quando costruire
Le soluzioni di alimentazione non soddisfano tutte le esigenze. A volte la perdita di efficienza derivante dalla riduzione dai 5 V standard di un adattatore ai 3 V richiesti, rappresenta semplicemente un’opzione non accettabile per la propria applicazione. In alcuni casi, un adattatore esterno è completamente da escludere dato che il prodotto deve connettersi direttamente alla tensione di rete, per cui la conversione CA/CC deve essere disponibile sulla scheda.
Consigli per progettare gli alimentatori CA-CC.
La maggior parte degli alimentatori a commutazione (SMPS) sono incentrati su un regolatore o controller da CA a CC. Generalmente la quantità di potenza che passa nel controller è molto bassa; il controller serve a rilevare le caratteristiche dell’onda d’ingresso e controlla i segnali inviati alle parti periferiche (ad esempio, MOSFET), i veri responsabili della conversione. I costi maggiori si avranno probabilmente per il trasformatore, i condensatori di grandi dimensioni e gli induttori disponibili nella maggior parte dei progetti CA/CC e che dettano le caratteristiche dell’uscita CC. La modifica dei valori di queste parti può cambiare la tensione e la corrente d’uscita, migliorando anche la qualità del segnale d’uscita controllando la tolleranza della tensione e l’ondulazione della corrente.
Con il controller scelto sarà probabilmente disponibile un circuito applicativo nella scheda dati e le formule necessarie per la scelta dei valori di qualsiasi parte periferica. Dato che ogni applicazione è diversa, sarà probabilmente necessario modificare il circuito fornito. Anche se i valori di ingresso e uscita sono adatti alla propria applicazione, questi circuiti di esempio comprendono raramente dettagli come la protezione del circuito, che devono essere presenti nel progetto finale.
Se desideri velocizzare questo percorso, cerca nella nostra enorme raccolta di progetti di riferimento per alimentatori da CA a CC con uscita singola o multipla. Per trovare il progetto che soddisfi le tue necessità, puoi cercare per applicazione o parola chiave, o per famiglia di controller per vedere cosa è stato creato da altri. I risultati basati sulla popolare famiglia VIPer di STMicroelectronics comprendono un driver LED a corrente costante da 6 W, un driver per motori industriali trifase da 300 W e centinaia di altri progetti. La maggior parte di questi progetti sono anche disponibili come schede di sviluppo fisiche, così potrai provare le parti nel tuo ambiente ancora prima di disegnare una scheda.
Quando decidi di creare la tua soluzione da CA a CC, ogni dettaglio è importante. Diversi fornitori dispongono degli strumenti per ottimizzare l’efficienza e l’ingombro su scheda, ma ricordati di considerare in modo appropriato i requisiti termici di qualsiasi parte di potenza e alla prima accensione della scheda, non dimenticarti mai di puntare i grossi condensatori elettrolitici lontano da te.
Scopri di più sul progetto degli alimentatori con la nostra serie di articoli, compresa un'analisi dettagliata dei tipi di convertitori a commutazione CC-CC e la nostra panoramica su come funziona un alimentatore a commutazione. Il tuo progetto ha bisogno di un gruppo di continuità (UPS)? Consulta:
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