Sursa în comutație: cum funcționează, de la PFC la flyback și LLC, și ce se strică

Electronică de atelier8 min de citit

Sursa în comutație: cum funcționează și ce se strică

Pe scurt

  • O sursă în comutație redresează tensiunea rețelei, apoi o taie la frecvență mare (zeci de kHz sau mai mult) printr-un transformator mic, care dă și izolarea de rețea (TI).
  • În exemplul Infineon pentru o sursă de televizor de 120 W, prima treaptă e un PFC (corecția factorului de putere), care ridică tensiunea continuă la circa 390 V. A doua treaptă e un flyback sau un LLC.
  • Ieșirea se reglează printr-o buclă cu TL431 pe secundar și un optocuplor care trece semnalul peste bariera de izolare.
  • Partea de primar (dinaintea transformatorului) e legată la rețea, iar condensatorii ei pot rămâne încărcați după scoaterea ștecherului. Articolul e teorie, fără pași de lucru pe primar.

Verificat la 10 octombrie 2026.

Sursa în comutație transformă tensiunea rețelei în tensiuni mici, continue și izolate, comutând un tranzistor de zeci de mii de ori pe secundă. O găsești în televizoare, monitoare, încărcătoare și plăcile electrocasnicelor. Reparația ei cere aparatură și o ordine strictă de lucru, așa că o facem la reparații electronice în Coșereni.

Înainte de orice: de ce nu se lucrează pe primar

  • Tensiunea din interior e mai mare decât cea din priză. În ghidul Infineon pentru o sursă de televizor de 120 W, treapta PFC ține circa 390 V continuu pe condensatorul mare (circa 350 V în standby).
  • Descărcarea obligatorie privește ștecherul, nu interiorul. Normele IEC 62368 cer ca pinii ștecherului să nu te electrocuteze, deci descărcarea condensatorilor X de pe intrare (comitetul de siguranță PSMA). PSMA vorbește doar de condensatorii X; deducem că pentru condensatorul mare de după punte regula nu cere nimic.
  • Un condensator descărcat se poate reîncărca singur, prin tensiunea de revenire (Nippon Chemi-Con).

De aceea aici nu găsești pași de măsurat sau de lucrat pe partea legată la rețea. Explicăm cum funcționează sursa, ca să înțelegi ce face atelierul și de ce.

Sursa în comutație sau sursa cu transformator: care e diferența?

Sursa clasică are un transformator mare, de 50 Hz, apoi redresare și un stabilizator liniar. Sursa în comutație redresează direct rețeaua. TI arată că 230 V alternativ, redresat și filtrat, dau circa 300 V continuu. Apoi tensiunea e tăiată la frecvență mare.

Nota TI „Switching regulator fundamentals”, la convertorul în semipunte, spune avantajul direct: dispare transformatorul de rețea, „cea mai grea și mai scumpă componentă”. Transformatoarele lucrează la frecvența de comutație, tipic 50 kHz sau mai mult, deci pot fi foarte mici și eficiente. Izolarea de rețea rămâne, prin transformatorul de înaltă frecvență.

Dezavantajul: o sursă în comutație are mai multe componente, comută tensiuni mari și are nevoie de filtrare și de protecții. De aici și defectele specifice, mai jos.

Schema bloc a unei surse în comutație

  1. Filtrul de rețea, cu condensatori X între fire. Controlerul Infineon IDP230x îi descarcă direct, ca să nu rămână tensiune pe ștecher.
  2. Puntea redresoare, care face din tensiunea alternativă una pulsatorie.
  3. PFC, acolo unde există: un convertor ridicător care trage din rețea un curent cât mai apropiat de sinusoidă și dă o tensiune continuă reglată, de circa 390 V în exemplul Infineon.
  4. Condensatorul de bus, mare, care ține această tensiune.
  5. Convertorul principal, flyback sau LLC, cu MOSFET-uri (tranzistoarele de putere care comută) și transformator: aici tensiunea coboară și se izolează de rețea.
  6. Redresarea și filtrarea pe secundar, pe fiecare ieșire.
  7. Bucla de reacție: TL431 compară ieșirea cu o referință, iar optocuplorul trimite semnalul la controlerul de pe primar.

De ce PFC: fără el, puntea urmată direct de un condensator trage din rețea curent în impulsuri scurte și înalte, iar TI dă un factor de putere tipic de circa 0,6 pentru convertoarele monofazate de acest fel. Ținta din ghidul Infineon pentru televizor e peste 0,9.

Flyback: cum funcționează

Flyback-ul înmagazinează energie în transformator cât tranzistorul conduce și o dă secundarului când tranzistorul se blochează. Nota TI descrie cele două faze:

  • Tranzistorul conduce: curentul prin primar crește, polaritatea înfășurărilor blochează dioda de pe secundar, iar sarcina e alimentată doar de condensatorul de ieșire.
  • Tranzistorul se blochează: tensiunea pe înfășurări se inversează, dioda conduce și reîncarcă condensatorul de ieșire.

Un flyback poate avea mai multe ieșiri, câte o înfășurare pe fiecare, dar numai una e reglată direct (TI). Ghidul Infineon pentru un flyback cvasi-rezonant adaugă două detalii de primar:

  • la blocare, tensiunea drenă-sursă sare brusc din energia inductanței de scăpări a transformatorului (partea din câmpul primarului care nu ajunge în secundar), iar un snubber o limitează (după Infineon, „în cele mai multe cazuri” un RCD: rezistor, condensator și diodă);
  • peste tensiunea de bus se adaugă tensiunea reflectată din secundar: (Vout + VF) × Np / Ns.

O înfășurare auxiliară alimentează controlerul după pornire. La pornire, controlerul ia curent printr-un rezistor de pornire din tensiunea de bus. Condensatorul de VCC (alimentarea controlerului) trebuie să-l țină până crește ieșirea (Infineon).

LLC: ce face diferit

În ghidul Infineon pentru sursa de televizor de 120 W, a doua treaptă nu e flyback, ci un LLC în semipunte: două MOSFET-uri, un circuit rezonant format din bobină, condensator și inductanța de magnetizare a transformatorului.

  • Reglajul se face prin frecvență, nu prin lățimea impulsului: controlerul schimbă frecvența de comutație după tensiunea de reacție (oscilatorul comandat în tensiune).
  • Comutare la tensiune zero (ZVS): în timpul mort dintre tranzistori, curentul de magnetizare descarcă capacitatea nodului, așa că MOSFET-ul pornește fără tensiune pe el. Așa scad pierderile de comutație (Infineon, ghidurile IDP230x și ICE2HS01G).

Controlerul și bucla de reacție: TL431 și optocuplorul

Ieșirea e pe partea izolată, controlerul e pe primar, deci semnalul de reglaj trebuie să treacă bariera de izolare. Vishay amintește că normele de siguranță cer ieșirea izolată de rețea, iar optocuplorul din bucla de reacție satisface această izolare.

Lanțul, din ghidurile Infineon:

  1. un divizor rezistiv duce tensiunea de ieșire la TL431, o referință reglabilă care conduce mai mult când ieșirea crește;
  2. TL431 comandă LED-ul optocuplorului;
  3. tranzistorul optocuplorului trage în jos pinul de reacție (FB) al controlerului, care micșorează puterea transmisă.

Controlerul are și protecții: la supratensiune sau subtensiune pe linie, la supratensiune la ieșire, la suprasarcină sau buclă deschisă, la supratemperatură. La toate acestea răspunsul e „auto restart”: se oprește și încearcă din nou (tabelul de protecții Infineon ICE5QR; singura excepție din tabel e scurtcircuitul pe VCC, la care sursa nu pornește). Deducem de aici că o sursă care pornește și se oprește ritmic poate fi o protecție care declanșează la fiecare încercare.

Ce se strică într-o sursă în comutație?

ComponentaMecanismul (sursa)Ce poate da
Condensatori electroliticicăldura și curentul de riplu (variația rămasă peste tensiunea continuă) prea mare le scurtează viața și le pot deschide supapa (Nippon Chemi-Con)riplu mare la ieșire, pornire grea, protecții care declanșează
OptocuplorulVishay scrie că procesele actuale aproape au eliminat pierderea de eficiență a LED-ului în timp: tipic sub 10% la 10.000 de ore. Durata de viață depinde de curentul prin LED și de temperatură (Vishay)buclă de reacție care nu mai ține tensiunea reglată
MOSFET-ul și snubberulvârful de tensiune din inductanța de scăpări la fiecare blocare (Infineon)MOSFET străpuns, siguranța de rețea arsă
Alimentarea controleruluicondensatorul de VCC trebuie să țină până crește ieșirea (Infineon)sursa încearcă să pornească și se oprește
Mecanismele sunt din notele Infineon, Vishay și Nippon Chemi-Con, citite pe 10.10.2026. Legătura cu simptomele e deducția noastră, nu o statistică.

Un singur defect poate avea mai multe cauze. Un MOSFET străpuns se înlocuiește în atelier doar după ce se caută de ce a cedat, altfel piesa nouă poate ceda din aceeași cauză.

Ce poți observa singur?

  • Sunetul: un țârâit sau un ticăit ritmic, cu aparatul care nu pornește.
  • Ledul de standby: stins, aprins sau clipind.
  • Mirosul de ars sau o pocnitură: scoți aparatul din priză și nu-l mai pornești.
  • Căldura: un alimentator extern care se încinge peste obicei.

Toate se observă cu aparatul închis. La televizoare, semnele de suprafață sunt explicate în ghidul despre sursa TV defectă, iar cazul aparatului care pornește și se oprește în ghidul despre televizorul care pornește și se stinge.

Când e de atelier?

Când semnele duc spre sursă, iar sursa e în interiorul aparatului. Primarul lucrează cu tensiunea rețelei și poate păstra tensiune după scoaterea ștecherului. În atelier avem osciloscop, surse reglabile și stație de lipit cu aer cald, iar sursa se verifică într-o ordine sigură. Detaliile sunt pe pagina de reparații electronice din Coșereni.

Întrebări frecvente

Care e diferența dintre o sursă în comutație și una cu transformator?

Sursa cu transformator coboară tensiunea la 50 Hz, cu un transformator mare. Sursa în comutație redresează rețeaua și comută la frecvență mare, tipic 50 kHz sau mai mult, așa că transformatorul ei e mult mai mic și mai eficient (TI).

Ce blocuri are schema unei surse în comutație?

Filtrul de rețea, puntea redresoare, PFC-ul acolo unde există (în exemplul Infineon de 120 W pentru televizor există), condensatorul de bus, convertorul cu transformator (flyback sau LLC), redresarea pe secundar și bucla de reacție cu TL431 și optocuplor.

Ce face PFC-ul într-o sursă?

Face ca sursa să tragă din rețea un curent apropiat de sinusoidă și dă o tensiune continuă reglată, de circa 390 V în exemplul Infineon. Fără el, curentul vine în impulsuri înguste, iar factorul de putere e în jur de 0,6 (TI).

La ce folosește optocuplorul în sursa în comutație?

Trece semnalul de reglaj de pe ieșirea izolată la controlerul de pe primar, păstrând izolarea de rețea. TL431 pe secundar îi comandă LED-ul după tensiunea de ieșire.

Ce se strică cel mai ușor într-o sursă în comutație?

Nu există o statistică publică pe care să ne sprijinim. Mecanismele descrise în sursele citite sunt căldura și riplul la condensatorii electrolitici, vârfurile de tensiune pe MOSFET și îmbătrânirea LED-ului din optocuplor, pe care Vishay o dă ca mică.

Surse

Discuție

Încă nu a scris nimeni aici. Dacă ai o întrebare despre montaj sau despre ce se potrivește pe mașina ta, scrie-o mai jos.

Scrie un comentariu

Adresa ta de e-mail nu se publică — o folosim doar ca să-ți putem răspunde. Câmpurile marcate cu * sunt obligatorii.


Perioada de verificare reCAPTCHA a expirat. Vă rugăm să reîncărcați pagina.