Por que uma fonte de alimentação linear é chamada de linear?
Uma fonte de alimentação linear tem esse nome devido à relação linear entre a tensão de entrada, a tensão de saída e a corrente. Em uma fonte de alimentação linear, a tensão CA de entrada é primeiro transformada em uma tensão CA mais baixa (se necessário), retificada para CC e depois regulada para uma tensão de saída CC estável usando reguladores lineares. O termo “linear” refere-se ao fato de que o processo de regulação envolve dispositivos lineares, como resistores, capacitores e reguladores lineares, que mantêm uma tensão de saída constante, dissipando o excesso de energia na forma de calor. Este design resulta em um ajuste de tensão suave e contínuo, sem mudanças abruptas ou ruído de comutação.
Os reguladores lineares são chamados de lineares porque utilizam componentes lineares (normalmente transistores operando em sua região ativa) para regular e estabilizar a tensão de saída. A operação dos reguladores lineares envolve o ajuste da resistência para manter uma tensão de saída constante em relação à tensão de entrada. Este ajuste contínuo garante uma tensão de saída estável, mas também resulta em menor eficiência em comparação com os reguladores de comutação, uma vez que o excesso de energia é dissipado como calor.
Para determinar se uma fonte de alimentação é linear, procure características como a ausência de ruído de comutação durante a operação, tensão de saída suave e sem ondulações e a presença de um transformador volumoso e dissipadores de calor (indicativos de componentes do regulador linear). As fontes de alimentação lineares são geralmente mais pesadas e maiores devido ao seu design e à necessidade de dissipação de calor.
Uma fonte de alimentação linear é caracterizada pelo uso de reguladores lineares para regular a tensão de saída. Os reguladores lineares mantêm uma tensão de saída constante, dissipando o excesso de energia na forma de calor. Em contraste, uma fonte de alimentação não linear normalmente se refere a fontes de alimentação comutadas (SMPS) que usam circuitos de comutação de alta frequência para converter e regular a tensão de entrada com eficiência. O SMPS alcança maior eficiência alternando rapidamente dispositivos semicondutores (como transistores) entre os estados ligado e desligado, minimizando a perda de energia e a dissipação de calor.
A diferença entre fontes de alimentação lineares e variáveis reside principalmente no seu método de regulação e versatilidade. Uma fonte de alimentação linear utiliza reguladores lineares para manter uma tensão de saída constante, oferecendo regulação de tensão precisa e estável, mas com menor eficiência e maior dissipação de calor. Em contraste, uma fonte de alimentação variável pode referir-se a um design linear ou de modo comutado que permite ao usuário ajustar a tensão de saída dentro de uma faixa especificada. As fontes de alimentação lineares variáveis proporcionam um ajuste suave da tensão de saída, mas geralmente são mais volumosas e menos eficientes do que as fontes de alimentação comutadas variáveis, que oferecem maior eficiência e peso mais leve devido à sua operação de comutação.