Princípio de funcionamento de fontes de alimentação comutadas-de tipo série
Tensão de entrada CC; K é a chave de controle e R é a carga. Quando a chave de controle K é ligada, a fonte de alimentação chaveada emite uma tensão de pulso Up com uma largura de pulso de Ton e uma amplitude de Ui para a carga R. Quando a chave de controle K é desligada, é equivalente à fonte de alimentação chaveada emitindo uma tensão de pulso com uma largura de pulso de Toff e uma amplitude de 0 para a carga R. Desta forma, "ligando" e "desligando" continuamente a chave de controle K, uma tensão de saída modulada por pulso uo pode ser obtida em ambas as extremidades da carga.
A Figura 1-1-b mostra a forma de onda da tensão de saída da fonte de alimentação chaveada em série. Pode-se observar na figura que a tensão de saída uo da chave de controle K é uma onda quadrada modulada por pulso, com uma amplitude de pulso Up igual à tensão de entrada Ui e uma largura de pulso igual ao Ton de tempo de ativação da chave de controle K. Portanto, o valor médio Ua da tensão de saída uo da fonte de alimentação chaveada em série pode ser obtido como:
Na fórmula, Ton é o tempo em que a chave de controle K é ligada e T é o ciclo de trabalho da chave de controle K. Alterando a relação entre o tempo ligado Ton e o tempo desligado Toff da chave de controle K, o valor médio Ua da tensão de saída uo pode ser alterado. Geralmente, as pessoas se referem a isso como ciclo de trabalho, representado por D, que significa:
A amplitude Up da tensão de saída uo de uma fonte de alimentação chaveada em série é igual à tensão de entrada Ui, e o valor médio Ua de sua tensão de saída uo é sempre menor que a tensão de entrada Ui. Portanto, fontes de alimentação comutadas em série geralmente produzem tensão com o valor médio Ua como variável. Portanto, a fonte de alimentação do módulo em série pertence à fonte de alimentação de comutação redutora.
A fonte de alimentação comutada em série, também conhecida como chopper, é amplamente utilizada no controle de potência de saída devido ao seu princípio de funcionamento simples e alta eficiência. Por exemplo, controladores de velocidade para motocicletas elétricas e controladores de potência para iluminação são aplicações de fontes de alimentação comutadas em série. Se a fonte chaveada em série for utilizada apenas para controle de saída de potência, a saída de tensão pode ser fornecida diretamente à carga sem a necessidade de circuitos de retificação e filtragem; Mas se for usado para estabilizar a saída, deve ser retificado e filtrado.
