Alimentatori lineari

Un sistema embedded è un sistema computerizzato con una funzione dedicata, integrata come parte di un dispositivo completo che include spesso hardware e parti meccaniche. Gli alimentatori lineari integrati vengono utilizzati per regolare la CC in alta tensione da una fonte di alimentazione a batteria a una CC a bassa tensione adatta per il sistema embedded.

Funzionamento degli alimentatori lineari

In un alimentatore lineare viene prima utilizzato un trasformatore di corrente alternato con un nucleo di ferro e una bobina per ridurre la tensione della corrente alternata in arrivo (AC).

La tensione viene quindi rettificata da un diodo in un circuito di raddrizzatore che produce una serie di picchi positivi in un'onda sinusoidale.

Poiché questa non è una corrente continua stabile, la tensione viene convertita in un livello costante tramite un circuito composto da un condensatore, seguito da un circuito stabilizzante (circuito di controllo).

I circuiti di controllo che si usano per mantenere una tensione CC di uscita costante sono di due tipi: shunt e serie.

Differenze alimentatori switching e lineari

Esistono due tipi di alimentatori: lineari e di commutazione, o switching. Sono utilizzati entrambi per una vasta gamma di applicazioni, tra cui: RF, computer, audio, smartphone, ecc.

• A differenza dell'alimentazione lineare, i transistor di commutazione in modalità switch spendono molto poco tempo nello stato di alta dissipazione durante le transizioni. Questo riduce al minimo l'energia sprecata e riduce anche il calore generato, aumentando l'efficienza.
• Un altro grande vantaggio di un alimentatore switching è la compattezza dovuta alla dimensione ridotta del trasformatore. Il che rende il dispositivo portatile e facile da installare.
• D'altra parte, la progettazione e la produzione dell'alimentatore di commutazione sono complessi rispetto a quello lineare.
• L'effetto del rumore e dell'interferenza elettromagnetica è piuttosto significativo, pertanto sono necessari filtri EMI per farlo funzionare in modo efficiente.

Nell'elettronica moderna e negli elettrodomestici elettrici, si preferisce usare l'alimentatore a commutazione, a causa del basso costo, della compattezza e della maggiore efficienza.

Caratteristiche degli alimentatori lineari integrati

Gli alimentatori lineari integrati accettano la corrente di carico nell'alta tensione di ingresso CC, riducono la tensione e forniscono corrente a tensione ridotta.

• Forniscono una tensione in uscita pulita con una bassa rumorosità.
• Dissipano la potenza aggiuntiva sotto forma di calore, pertanto è necessario disporre di dissipatori.
• Sono facili da installare e collegare e la loro efficienza è fino al 90%.
• Hanno inoltre diversi numeri di uscite, da uno a quattro.

A cosa servono gli alimentatori lineari integrati?

Gli alimentatori lineari integrati proteggono i carichi sensibili dalla tensione eccessiva e stabilizzano le tensioni.

Sono quindi adatti per le applicazioni di precisione (per esempio gli alimentatori da laboratorio e i sistemi hi-fi).