تبلیغات
الکترونیک - مقاله ای در مورد منبع تغذیه
چهارشنبه 16 تیر 1389

مقاله ای در مورد منبع تغذیه

   نوشته شده توسط: مهدی جانی اسرمی    

« منبع تغذیه »

منبع تغذیه یک منبع تأمین برق الکتریکی می باشد . سیستم یا دستگاهی است که انرژی الکتریکی و انواع دیگر انرژی را برای بار خروجی تأمین می کند و واجد منبع تغذیه یا PSU نامیده می شود.این منبع معمولاً به عنوان تأمین کننده انرژی الکتریکی ، کمتر برای انرژی مکانیکی و به ندرت برای تأمین انرژی های دیگر  استفاده می شود.

یک منبع تغذیه شامل یک سیستم توزیع برق به عنوان منابع اصلی و ثانویه انرژی می باشد مانند : C.M.S

·        تبدیل نوعی انرژی الکتریکی به نوع دیگر به عنوان ولتاژ مورد نیاز که شامل تبدیل ولتاژ AC به ولتاژ کم  DC برای دستگاه های الکترونیکی می باشد.

·        باتری ها

·        سلول های سوخت شیمیایی و انواع دیگری از ذخیره انرژی

·        برق خورشیدی

·        ژنراتورها یا آلترناتورها

برای تولید برق در مقیاس های بزرگ به تولید برق نگاه کنید.

فشارهایی که معمولاً منابع تغذیه را تحت تأثیر قرار می دهد به مقدار برق تولیدی ، مدت زمان لازم برای اینکه بدون سوخت گیری و شارژ کردن کار کننده ، استواری ولتاژ و جریان خروجی آنها تحت شرایط مختلف بار و یا تولید مداوم قدرت و پال مربوط است.

یک منبع تغذیه تثبیت شده یا منبع تغذیه تنظیم شده منبعی است که شامل مدارات با جریان و ولتاژ خروجی شدید برای یک ارزش خاص است.

انواع منبع تغذیه

منبع تغذیه برای دستگاه های الکترونیک به طور گسترده می توان منابع تغذیه خطی و سوئیچ تقسیم کرد.منبع خطی ساده طراحی می شود که به طور فزاینده حجیم و سنگین برای دستگاه های با جریان بالا می باشد و تنظیم ولتاژ در منبع خطی می تواند منجر به بهره بری پائین شود.یک منبع تغذیه با سوئیچ هم تراز با منبع خطی کوچکتر و موثرتر خواهد بود اما پیچیده تر می باشد.

 

« منبع تغذیه باتری »

یک باتری نوعی از منبع تغذیه خطی می باشد ، این منبع مزایائی دارد که منابع خطی قدیمی نداشتند مانند : تحرک ، قابلیت حمل و قابلیت اطمینان.یک باتری شامل سلول های الکترو شیمیایی متصل به هم است که ولتاژ مورد نظر را فراهم می کنند.

رایج ترین باتری  خشک ، باتری خشک کربنی می باشد که از ورقه های کربنی چبیده به هم و لایه ای از خمیر الکترولیت و یک صفحه روی می باشد.

باتری سرب اسیدی نیز استفاده می شود.این باتری قابل شارژ است و شامل الکترودهای سربی و سرب دی اکسید که در سولفوریک اسید غوطه ور هستند تشکیل شده است.

در سال های اخیر باتری نیکل کادمیوم خیلی مورد اتفاده قرار گرفته است.این باتری مهرموم شده و قابل شارژ است.

 

 

منبع تغذیه خطی

یک منبع تغذیه خطی AC از یک ترانسفورماتور برا ی تبدیل ولتاژ از یک دیوار خروجی به چیز دیگر که معمولاً ولتاژ کمتر است استفاده می کند.اگر از آن برای تولید برق DC استفاده شود از یک رکتیفایر به کار گرفته می شود.از یک خازن برای کاهش یکسو کردن جریان نشتی از رکتیفایر استفاده می شود . برخی از انحرافات کوچک تناوبی از جریان متقیم یکسو باقی خواهند ماند که موج دار شدن نامیده می شود.

این جریان نشتی در یک فرکانس مربوط به فرکانس برق AC اتفاق می افتد.ساده ترین مدار سنج منبع تغذیه DC شامل یک دیود و رزیستور در ردیف هایی با منبع AC می باشد. این مدار در چراغ قوه های قابل شارژ رایج است.

 

« منبع تغذیه با سوئیچ»

یک منبع تغذیه سوئیچ طبق اصول مختلفی کار می کند.برق ورودی ACبدون استفاده از ترانسفورماتور به طور مستقیم برای به دست آوردن برق DC یک سو می شود.این ولتاژ توسط یک سوئیچ الکترونیکی به مقادیر کوچک تری تبدیل می شود.اندازه این مقادیر با افزایش تقاضای خروجی نیز بزرگتر می شود.منابع تغذیه پیشرفته اغلب شامل امکانات ایمنی بیشتری مانند مدار اهرم برای حفاظت از دستگاه و شخص استفاده کننده می باشد.برای چند دهه منابع تغذیه یک سیگنال متناسب برای مادربوردها تولید می کردند که از عمل کردن ولتاژهای غیر عادی موجود جلوگیری می کرد.منابع تغذیه با وئیچ یک محدودیت مشخص برای کمترین جریان خروجی داشتند آنها فقط قادر هستند بالای مقدار مشخصی از برق خروجی دهند و نمی توانند زیر آن حد مشخص کار کنند.

 

« منبع تغذیه قابل برنامه  ریزی »

منابع تغذیه قابل برنامه ریزی آن دسته از منابع هستند که ولتاژ خروجی می تواند به صورت جزئی متفاوت باشد.یک گزینه ممکن کنترل دیجیتالی با استفاده از کامپیوتر می باشد.خواص متغیر عبارتند از : ولتاژ ، جریان و فرکانس. این نوع منبع از یک پردازنده ، مدارات قابل برنامه ریزی ولتاژ جریان ، شنت جریان و مدارات باز خوان ولتاژ و جریان ساخته شده است.منابع تغذیه قابل برنامه ریزی می تواند برق AC  و DC یا برق AC با برق DC اولیه را تولید کند. خروجی AC می تواند یک فاز یا سه فاز باشد.از یک فاز برای ولتاژ پایین و از سه فاز برا ی ولتاژ بالا استفاده می شود . این منابع تغذیه در بسیاری از کارها استفاده می شود مانند : تت تجهیزات خودکار ، نظارت بر رشد بلور و تجزیه و تحلیل تفاضلی حرارتی.

 

« منبع تغذیه ولتاژ بالا »

ولتاژ بالا مربوط به خروجی و به منظور صدها و هزاران دست می باشد.منابع ولتاژ بالا از یک ساختار خطی برای تولید یک خروجی ولتاژ در این محدوده استفاده می کنند.ویژگی های اضافی موجود برای منابع تغذیه ولتاژ بالا می تواند شامل توانایی معکوس کردن پلاریته خروجی ، استفاده از قطع کننده مدار و اتصال دهنده های خاص که برای به حداقل رساندن اتصال ناگهانی با دست انسان در نظر گرفته شده است.

 

« حفاظت اضافه بار »

منابع تغذیه باید از انواع حفاظت بار برخوردار باشند. حفاظت اضافه بار برای حفاظت از ابزار الکترونیکی متصل به منبع تغذیه و همچنین خودداری از داغ شدن ابزار که می تواند منجر به آتش سوزی شود ، از اهمیت زیادی برخوردار است.فیوزها و قطع کننده های مدار دو تا از مکانیسم های مورد استفاده برای حفاظت بار می باشند.

 

« تبدیل برق »

اصطلح منبع تغذیه گاهی اوقات به دستگاه هایی که انواع انرژی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند ( مانند برق خورشیدی ، سوخت سلولی و ژنراتور ها ) عبارت دقیق تر برای دستگاه هایی که نوعی از برق الکتریکی را به نوع دیگر تبدیل می کند ، ( مانند ترانسفورماتور ها و تنظیم کننده های خطی ) مبدل قدرت است و رایج ترین تبدیل ، تبدیل برق AC به DC می باشد.