منابع تغذیه سوئیچینگ

منابع تغذیه سوئیچینگ، مدارهای الکترونیکی هستند که براى تبدیل سطوح ولتاژ و جریان به سطوح دیگری با راندمان بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند و دارای کنترلر آنالوگ یا دیجیتال هستند.
منابع تغذیه سوئیچینگ نیز مانند انواع دیگر پاور، می توانند به شبکه برق یا ژنراتور و یا یک منبع تغذیه بزرگتر متصل شوند و باری را با ولتاژ و جریان متناسب خود تغذیه نمایند. برعکس یک منبع تغذیه خطی، ترانزیستورهای قدرت در یک منبع تغذیه سوئیچینگ، مدام درحال روشن و خاموش شدن هستند که این عامل باعث کمترین اتلاف توان در این تجهیزات می¬باشد.
تنظیم ولتاژ خروجی در منبع تغذیه سوئیچینگ با تنظیم زمان روشن و یا خاموش بودن ترانزیستورها انجام می‌گیرد. از بزرگترین مزیت¬های منابع تغذیه سوئیچینگ مى¬توان به راندمان بالا و حداقل تلفات توان اشاره کرد. در دنیاى مدرن، منابع تغذیه سوییچینگ به جای منابع تغذیه AC به DC خطی سنتی به کار می‌روند و مصرف انرژی، تولید گرما، اندازه و وزن مدار را کاهش می‌دهند. منبع تغذیه سوییچینگ داراى توان‌های مختلف با قابلیت بسیار بالا می باشد که تاثیر زیادی در صنعت برق دارد.

بلوک دیاگرام یک منبع تغذیه خطی

در حالت کلی منابع تغذیه سوئیچینگ را میتوان به دسته های زیر تقسیم کرد:

منابع تغذیه سوئیچینگ ریلی (Din Rail)
منابع تغذیه سوئیچینگ کف خواب (Enclosed)
منابع تغذیه سوئیچینگ بدون قاب (Open frame)

بررسی تفاوت های منبع تغذیه ریلی و کف خواب:

تفاوت‌های عمده این دو تغذیه در رنج متفاوت ولتاژ ورودی، حفاظت اتصال کوتاه به کار رفته در آن، چینش و نوع پایه‌های مورد استفاده و ساختار ظاهری آنها با هم است.

در منابع تغذیه‌ ریلی معمولاً محدوده قابل قبول ولتاژ ورودی بسیار وسیع تر از منابع تغذیه کف خواب است. به‌طور معمول در منابع تغذیه ریلی ولتاژ ورودی از ۸۵ ولت تا ۲۶۵ ولت بدون ایجاد مشکل در کارایی منبع می‌تواند تغییر کند اما محدوده ولتاژ ورودی منابع تغذیه کتابی با تلرانس ۱۵ درصد بالاتر از ولتاژ درج شده روی دستگاه است.

با اتصال کوتاه شدن خروجی یا ایجاد اضافه جریان در خروجی، منابع تغذیه کف خواب به کلی قطع شده و برای شروع مجدد نیاز به قطع برق از ورودی و اتصال مجدد آن به تغذیه است در حالی که در منابع ریلی پس از برطرف شدن اتصال کوتاه، بطور اتومات به سیستم باز می‌گردد. معمولا درون منابع کف خواب یک سوئیچ یا کلید وجود دارد که در صورتی که با ولتاژ برق ورودی متناسب تنظیم نشده باشد می‌تواند باعث سوختن دستگاه شود یا خروجی نامناسبی را در پی دارد.

نکته حائز اهمیتی که باید به آن توجه داشت نحوه برگشتن از حالت‌های اضطراری به حالت عادی است. در منابع تغذیه کف خواب، در صورت وجود حفاظت مورد نظر، پس از رفع شدن آن حالت اضطراری برای بازگشت به حالت عادی و نرمال باید برق ورودی دستگاه قطع شده و پس از چند ثانیه مجدداً برق ورودی وصل شود. به عنوان مثال وقتی که خروجی دستگاه اتصال کوتاه شود منابع تغذیه کف خواب (در صورت داشتن حفاظت اتصال کوتاه) خاموش می‌شود. پس از برطرف شدن مشکل اتصال کوتاه برای بازگشت به حالت عادی باید ورودی منبع تغذیه قطع شده و مجدداً پس از چند ثانیه وصل گردد تا دستگاه روشن شود. اما در منابع تغذیه ریلی این فرایند به‌طور خودکار انجام می‌شود و پس از رفع شدن مشکل، دستگاه به صورت اتومات به مدار بازمی‌گردد.

از آنجا که در بیشتر منابع کتابی (کف خواب) ترمینال‌های ورودی برق شهر و خروجی کنار هم چیده شده‌است خطر اتصال کوتاه ورودی و خروجی یا اشتباه در نصب و راه اندازی بیشتر است. اصولاً پیشنهاد می‌شود به منظور زیبایی و سادگی نصب و ایمنی بیشتر از منابع تغذیه‌ای استفاده کنید که ترمینال‌های ورودی از هم با فاصله مطمئنی قرار گرفته باشند. از نظر هزینه، قیمت منابع تغذیه ریلی بسیار بیشتر از منابع تغذیه کتابی است که این امر به نوبه خود می‌تواند یک عامل مؤثر در انتخاب منبع تغذیه کف خواب به جای منبع تغذیه ریلی، به فراخور نیاز مصرف کننده به حساب آید.

انواع برندهای پاورسوئیچینگ در بازار ایران

محبوبترین برند منبع تغذیه سوییچینگ در ایران، برند مینول (Mean Well) متعلق به کشور تایوان است. این برند شامل محصولات متنوعی با بازه تامین ولتاژ و جریان گسترده است که در سالهای اخیر بسیار مورد استقبال صنعتگران سراسر دنیا قرار گرفته است.

منبع تغذیه سوئیچینگ مینول در چندین سری متنوع تولید میشود که هر سری، ویژگیهای خاصی را دارا است. منابع تغذیه سوییچینگ مینول در سه مدل ریلی (ریل مونت) و کف خواب (کتابی) و بدون قاب در بازار موجود هستند.

نوع کف خواب به دلیل قیمت ارزانتر نسبت به نوع ریلی، از محبوبیت بیشتری برخوردار است. البته مدل ریلی برای نصب در تابلوها مزیت دارد. منابع تغذیه سوئیچینگ کتابی (Enclosed) مینول در چند سری متنوع تولید میشود که از جمله آنها میتوان به سری LRS، SE و G3 اشاره کرد.

سری LRS

سری‌های LRS اقتصادی ترین سری منبع تغذیه Meanwell هستند که شامل محصولاتی در بازه توان ۳۵ تا ۳۵۰ وات می باشند.

ویژگی های شاخص این سری عبارتند از :

بدون اصلاح ضریب توان (Non-PFC)
مصرف توان در حالت بی باری بین ۰.۲ تا ۰.۷۵ وات
مقاوم در برابر افزایش ولتاژ ورودی تا ۳۰۰ ولت به مدت ۵ ثانیه
تحمل دما تا ۷۰ درجه سانتی گراد
ارتفاع عملیاتی تا ۵۰۰۰ متر

سری SE

این سری نیز از منابع تغذیه اقتصادی مینول هستند که شامل محصولاتی در بازه توان ۱۰۰ تا ۱۵۰۰ وات میباشد.

ویژگی های فنی این سری عبارت است از :

بدون اصلاح ضریب توان (Non-PFC)
قابلیت انتخاب ولتاژ ورودی ۱۱۰ یا ۲۲۰ ولت AC
حفاظت در برابر اتصال کوتاه، اضافه بار، ولتاژ غیر مجاز، دمای بالا
فن خنک کننده داخلی
دمای کارکرد ۲۰- تا ۶۰+ درجه سانتی گراد و رطوبت ۲۰ تا ۹۰ درصد

سری G3

سری G3 (منبع تغذیه مینیاتوری) محصولات مینول، تنوع زیادی از لحاظ تعداد خروجی دارند :

تکی RS ، دوتایی RD و RID ، سه تاییRT و چهارتایی RQ

این سری شامل محصولاتی در بازه توان ۱۵ تا ۱۵۰ وات است.

ویژگیهای دیگر این سری عبارتند از :

سایز مینیاتوری
بدون اصلاح ضریب توان (Non-PFC)
تحمل دما تا ۷۰ درجه سانتی گراد.
مقاوم در برابر افزایش ولتاژ ورودی تا ۳۰۰ ولت به مدت ۵ ثانیه
مناسب برای کاربری های حساس
دو خروجی ایزوله شده در سری RID

از برندهای خارجی دیگر پاور سوئیچینگ که در ایران مورد استفاده قرار می‌گیرند می توان از نکست(next) و ادیسون (edison) نام برد. این دو برند تولید کشور چین هستند و در مقایسه با مینول کیفیت پایین‌تری دارند به همین دلیل قیمت کمتری نیز نسبت به محصولات مشابه از برند مینول دارد. علاوه بر این، گستره سبد محصولات مینول بسیار وسیعتر از برندهای چینی است.

امروزه مهندسین جوان شرکت دانش بنیان پاوران با استفاده از دانش و تجربه ی سالها فعالیت در صنعت، با الگوگیری و تحلیل دقیق برندهای معتبری همچون شرکت مینول به یک محصول کاملاً ایرانی اما کیفیتی برابر نمونه تایوانی رسیدهاند که در مدت تحقیق و توسعه خود تمامی تستها را با موفقیت پشت سر گذاشته است.

منبع تغذیه سوئیچینگ کف خواب ۶۰۰ واتی، یکی از پرمصرف ترین پاورها در صنعت است که امروزه در ولتاژهای مختلف ۵، ۱۲، ۱۵، ۲۴، ۲۷، ۳۶ و ۴۸ ولت با برند پاوران تولید و به بازار عرضه می شود.

کاربرد منابع تغذیه کف خواب در صنایع مختلف:

منبع تغذیه سوئیچینگ ۶۰۰ واتی SE-600 در حوزههای مختلفی نظیر کابین‌های توزیع (Distribution Cabinet)، روشنایی(LED) ، دستگاه های الکترونیکی (Electronic devices)، اتاقهای کامپیوتر(Computer rooms) ، محصولات نمایشی نظارتی (Displays and Surveillance) و … کاربرد دارد که در ادامه به ذکر کاربرد صنایع بالا می‌پردازیم:

تابلو توزیع برق:

تابلو توزیع کارگاههای صنعتی
توزیع برق نیروگاهها
تابلو توزیع برق تعمیرگاهها
اتاق توزیع برق خانهها
…

صنایع روشنایی:

لامپها
روشنایی خیابان
لایت بار (Light Bar LED)
نورافشانی
…

دستگاههای الکترونیکی:

دستگاه حکاکی
ماشین پانچ
ماشین شست و شو
بازوی رباتیک
ماشین بسته بندی
غذاسازها
آبمیوه گیری‌ها
ماشین بسته بندی
انواع رباتها
…

دستگاه های نمایشی نظارتی:

سامانه تصاویر دوربین مداربسته
نمایشگرهای چند صفحه‌ای (Multi-Screen Display)
دوربین های امنیتی
اتاق مانیتورینگ
…

اتاق های کامپیوتر:

اتاق هاست (Host Room)
اتاق سرور (Server Room)
اتاق تحقیق (Research Room)
اتاق لابراتوار(Laboratory Room)
…

این منابع همچنین در موارد مختلفی نظیر کاربردهای مخابراتی، سیستم‌های صوتی اتومبیل، اتوماسیون، مه پاش‌ها و بسیاری دیگر از موارد رایج در صنایع مختلف کاربرد دارد که در دسته بندی های فوق جای نمی گیرد ولی نمی توان آن ها را نادید ه گرفت.

در مقالهی بعدی نحوه عملکرد منابع تغذیه کف خواب و به طور تخصصی منبع تغذیه کف خواب شرکت مینول مورد بررسی قرار خواهد گرفت و به مزایای این برند نسبت به دیگر محصولات خواهیم پرداخت. پس با ما همراه باشید.