منبع تغذیه، دستگاهی است که توان الکترونیکی موردنیاز را برای بار الکتریکی تأمین می‌کند. دانستن نحوه عملکرد منبع تغذیه به شما کمک می‌کند تا بهترین نوع آن را برای برنامه‌های خود انتخاب کنید.
چه در کشتی به برق با ولتاژ بالا نیاز داشته باشید و چه نیاز به وصل کردن یک رایانه نوت بوک برای شارژ، در هر صورت به منبع تغذیه نیاز دارید. اگر می‌خواهید در مورد منبع تغذیه، انواع منبع تغذیه، منبع تغذیه سوئیچینگ و… بیشتر بدانید، در ادامه با تک ولتاژ همراه باشید.
منبع تغذیه چیست؟
منبع برق را با منبع تغذیه اشتباه نگیرید! منظور از منبع، منبع برق ورودی است. در بیشتر موارد، منبع برق یک پریز، باتری یا ژنراتور است. منبع تغذیه برای تبدیل برق از منبع به فرمت و ولتاژ صحیح کار می‌کند.
از آنجایی که گزینه‌های مختلفی وجود دارد، عملکرد منبع تغذیه خاص بستگی به این دارد که آیا نیاز به تنظیم انرژی یا تبدیل نیرو دارد؟
برای درک منبع تغذیه و نحوه عملکرد آن، باید قطعات آن و نقش آنها در عملکرد دستگاه را بدانید. منابع تغذیه دارای عملکرد‌های اساسی هستند که در همه مدل‌ها یافت میشود و بسته به نوع دستگاه، عملیات اضافی اضافه میشود.
منابع تغذیه ممکن است نیاز به تغییر ولتاژ بالا یا پایین، تبدیل برق به جریان مستقیم، یا تنظیم توان برای ولتاژ خروجی نرم‌تر داشته باشند. این توابع به شما کمک می‌کند تا برای نیاز‌های الکتریکی خود به کدام منبع نیاز دارید.
انواع منبع تغذیه
منابع تغذیه انواع مختلفی دارند که بر اساس نوع آنها، کاربردشان نیز متفاوت است، در ادامه انواع منبع تغذیه را معرفی خواهیم کرد.
منابع تغذیه DC
منبع تغذیه AC به DC با ولتاژ ورودی AC کار می‌کند و یک ولتاژ خروجی DC تولید می‌کند. بسته به نیاز‌های کاربردی، ولتاژ خروجی ممکن است حاوی مقادیر زیاد یا ناچیز اجزای فرکانس AC باشد که به‌عنوان ولتاژ موج‌دار شناخته می‌شوند. منبع تغذیه DC که با ولتاژ ورودی DC کار می‌کند مبدل DC به DC نامیده میشود.
منبع تغذیه خطی
ترانسفورماتورها در منبع تغذیه خطی این وظیفه را دارند که ولتاژ ورودی AC را انتقال دهند و پس از آن DC را فیلتر کنند تا ولتاژ نهایی به دست بیاید.
جریان یک سو کننده به وسیله این فیلتر در زمان خروجی کاهش پیدا می‌کند.
تحمل بار الکتریکی ریپل حداقل مقدار فیلتری را که باید توسط منبع تغذیه تأمین شود را دیکته می‌کند. در برخی از برنامه‌ها، ریپل را میتوان بهطور کامل نادیده گرفت. به عنوان نمونه در بعضی از برنامه های نوشته شده برای شارژ کردن باتری، تنها با استفاده از یک ترانس و دیود منبع تغذیه شارژ خواهد شد. (اگر می‌خواهید درباره اینکه ترانس چیست و انواع آن کدام‌اند بیشتر بدانید، کلیک کنید)
منبع تغذیه سوئیچینگ چیست؟
در منبع تغذیه با حالت سوئیچ (SMPS)، ورودی شبکه AC مستقیماً اصلاح میشود و سپس فیلتر میشود تا ولتاژ DC به دست آید. سپس ولتاژ DC حاصله با فرکانس بالا توسط مدار الکتریکی سوئیچینگ روشن و خاموش میشود، بنابراین جریان AC تولید میشود که از ترانسفورماتور یا سلف فرکانس بالا عبور می‌کند. (اگر می‌خواهید در رابطه با تعریف مدار الکتریکی بیشتر بدانید، کلیک کنید.)
در منابع تغذیه ساده باحالت سوئیچ، مرحله ورودی ممکن است شکل موج ولتاژ خط را مخدوش کند که می‌تواند بر بار‌های دیگر تأثیر منفی بگذارد (و منجر به کیفیت پایین برق برای سایر مشتریان برق شود)، و در نهایت باعث گرمای غیرضروری در سیم‌ها و تجهیزات توزیع شود. علاوه بر این، مشتریان هنگام کار با بار‌های ضریب توان کمتر، قبض برق بیشتری را متحمل می‌شوند.
برای اینکه این مشکلات پیش نیاید، برخی از منابع تغذیه حالت سوئیچ کامپیوتر تصحیح ضریب توان را انجام می‌دهند و ممکن است از فیلتر‌های ورودی یا مراحل سوئیچینگ اضافی برای کاهش تداخل خط استفاده کنند.
انواع منبع تغذیه سوئیچینگ
اگر بخواهیم مدل های آن را معرفی کنیم میتوان به 4 نوع زیر که اصلی ترین ها هستند اشاره کنیم:
- AC to DC
- DC to DC
- DC to AC
- AC to AC
موارد بالا به ترتیب منبع تغذیه آفلاین، مبدل، اینورتر و چرخه مبدل تغییر فرکانس نیز نامیده می‌شوند.
منبع تغذیه خازنی (بدون ترانسفورماتور)
منبع تغذیه خازنی (منبع تغذیه بدون ترانسفورماتور) از راکتانس خازن برای کاهش ولتاژ شبکه به ولتاژ AC کمتر استفاده می‌کند. به طور معمول، ولتاژ AC کاهش‌یافته حاصل اصلاح، فیلتر و تنظیم میشود تا یک ولتاژ خروجی DC ثابت ایجاد شود.
ولتاژ خروجی از شبکه جدا نمی‌شود؛ در نتیجه، برای جلوگیری از قرار گرفتن افراد و تجهیزات در معرض ولتاژ بالا خطرناک، هر چیزی که به منبع تغذیه متصل است باید بهطور قابل اعتماد عایق‌بندی شود.
منظور از منبع تغذیه آزمایشگاهی چیست؟
منبع تغذیه برای جاهای مختلفی استفاده میشود از منبع تغذیه کامپیوتر گرفته تا منبع تغذیه دوربین مدار بسته و… با منبع تغذیه آزمایشگاهی میتوان ولتاژ خروجی را بهطور متغیر تنظیم کرد، بنابراین دستگاهها میتوانند بهطور انعطافپذیر در زمینههای توسعه، نگهداری و تحقیق استفاده شوند.
اکثر منابع تغذیه آزمایشگاهی دارای یک صفحه‌نمایش LC یکپارچه هستند که ولتاژ و جریان فعلی انتخاب‌شده را به کاربر نشان می‌دهد. اصطلاحات منبع تغذیه آزمایشگاهی و منبع تغذیه آزمایشگاهی اغلب به‌جای یکدیگر استفاده می‌شوند.
این معمولاً به یک منبع تغذیه اشاره دارد که در آن ولتاژ را میتوان بهطور متغیر تنظیم کرد.
منبع تغذیه کامپیوتر
یک واحد منبع تغذیه (PSU) جریان AC را به برق DC تنظیم‌شده با ولتاژ پایین برای اجزای داخلی رایانه تبدیل می‌کند. رایانه‌های شخصی مدرن بهطور جهانی از منابع تغذیه باحالت سوئیچ استفاده می‌کنند. برخی از منابع تغذیه دارای یک کلید دستی برای انتخاب ولتاژ ورودی هستند، در حالی که برخی دیگر بهطور خودکار با ولتاژ برق تطبیق می‌یابند.
در کامپیوترهای رومیزی، منابع تغذیه با ATX مطابقت دارند و هماهنگ هستند.
در حالی که در اکثر مواقع برق 5 ولتی آماده کار است و مرتب منبع تغذیه را شارژ می‌کند.
این منبع تغذیه (ATX) به وسیله یک سیگنال از طرف مادربورد فعالیت می‌کند. آنها همچنین سیگنالی را به مادربرد ارائه می‌دهند تا مشخص شود که ولتاژ‌های DC در چه زمانی مشخص است، به‌طوری‌که رایانه می‌تواند بهطور ایمن روشن و بوت شود.
منبع تغذیه داژنگ چیست؟
این منبع تغذیه ۳۰ ولت ۵ آمپر، یکی از معروفترین انواع منبع تغذیه است که می‌تواند در برابر اتصال کوتاه براثر برخورد پراب‌های مثبت و منفی، از دستگاه موردنظر محافظت کند. این نوع منبع تغذیه در بین بسیاری از افراد شناخته‌شده و محبوب است و قابلیت نمایش جریان در مقیاس میلی‌آمپر را دارد.
سخن پایانی
اصطلاح منبع تغذیه اغلب به واحد منبع تغذیه یا منبع تغذیه رایانه اشاره دارد. چنین منبع تغذیه‌ای معمولاً ولتاژ دقیقی را که یک دستگاه الکتریکی مانند نوت بوک برای کار نیاز دارد، تأمین می‌کند. از طرف دیگر، جریان و ولتاژ را میتوان به‌صورت متغیر با منبع تغذیه آزمایشگاهی تنظیم کرد. بنابراین دستگاه را میتوان به‌صورت جداگانه برای کار‌های مختلف تنظیم کرد.
تک ولتاژ ارائه کننده انواع محصولات اتوماسیون صنعتی زیمنس و محصولات اشنایدر می‌باشد.