Electronika
Schakelende voedingen
TechTalk
Root server » TechTalk » Electronica » Power supply
Schakelende voedingen worden meer en meer gebruikt, ze hebben een hoger rendement dan lineaire voedingen, ze hebben geen zware transformator nodig en vanaf een bepaald vermogen zijn enkel nog schakelende voedingen toegelaten (wegens de slechte crestfactor van een lineaire voeding met gelijkrichtdiodes en bufferelko).
-

-

Transformatoren

Transformatoren voor schakelende voedingen zijn kleiner omdat ze op een hogere frekwentie werken. Per periode kan namelijk een maximale hoeveelheid energie overgebracht worden (hangt af van de hoeveelheid ijzer). Bij hogere frekwenties zijn er echter meer ijzerverliezen door foucaultstromen, waardoor men fijn ijzerpoeder (ferriet) moet gebruiken in plaats van dunne ijzerplaten, maar wezenlijk zijn er hier geen verschillen.

De meeste transformatoren voor schakelende voedingen lijken op elkaar, maar dit is zeker niet het geval. Het verschil zit echter van binnen. Er bestaan echte transformatoren die op een vergelijkbare manier werken als de transformatoren die op netspanning werken (50Hz), maar er zijn ook valse transformatoren die eigenlijk smoorspoelen met één of twee wikkelingen zijn.

Deze twee transformatoren verschillen in de aanwezigheid van een luchtspleet (air gap) en het is niet mogelijk de ene transformator te gebruiken in de plaats van de andere. Transformatoren die symmetrisch aangestuurd worden (zoals voedingstransformatoren die op 50 of 60Hz werken) hebben geen luchtspleet nodig. De stroom verandert immers constant van richting en het ijzermateriaal wordt niet gemagnetiseerd. In schakelende voedingen bestaan er ook ontwerpen die de transformator symmetrisch aansturen: dit zijn de H-brug, de halve H-brug en de push pull (zie theorie). De andere schakelende voedingen sturen de transformator asymmetrisch: het is eigenlijk geen echte transfo, maar een smoorspoel (met luchtspleet).

Nu gaan we even enkele onderwerpen meer in detail bespreken
Theorie van de schakelende voedingen
We leggen het verschil uit tussen de twee soorten schakelende voedingen: de asymmetrische en de symmetrische.

Gebruik van een afbraak schakelende voeding
We hebben een oude schakelende voeding uit een videorecorder of een DVD player. We kunnen die gebruiken om stroom te leveren aan onze projecten, zelfs al komen de geleverde spanningen niet overeen met wat we nodig hebben.

Een 100A voeding opgebouwd uit 12 kleine schakelende voedingen
We hebben een stroom van 100A nodig. We kunnen daarvoor een dure 100A voeding kopen, of een 10-tal kleinere voedingen gebruiken.

Frekwentieregelaars
Met een frekwentieregelaar (VFD of Variable Frequency Drive) kan men de snelheid van een inductiemotor (asynchrone motor) regelen.

Crestfactor, en hoe kan men die verbeteren
Electronsiche voedingen nemen vermogen op van het electriciteitsnet op het ogenblik dat de netspanning hoger is dan de spanning over de bufferelko's. Daardoor onstaan er sterke stroompieken op het net. De crestfactor is dus slecht en dit heeft gevolgen voor de stabiliteit van de electriciteitsvoorziening. De crestfactor kan men verbeteren door de voedingen grondig aan te passen. Opgelet, de crestfactor is niet hetzelfde als de arbeidsfactor, de arbeidsfactor is de faseverschuiving tussen spanning en stroom.

Publicités - Reklame

-