آشنایی با منبع تغذیه آزمایشگاهی

منبع تغذیه آزمایشگاهی Supply of laboratory چیست؟

یکی از لوازم ضروری برای استفاده در آزمایشگاه الکترونیک صنعتی و راه‎اندازی مدار الکترونیک، منبع تغذیه آزمایشگاهی می‎باشد. از منبع تغذیه آزمایشگاهی برای تأمین انرژی الکتریکی استفاده می‎شود. برای انتخاب

منبع تغذیه dcمتغیر آزمایشگاهی باید به ویژگی‎ها‎یی از قبیل ولتاژ خروجی، حداکثر جریان خروجی، شکل موج خروجی و در عین حال پایداری مشخصات خروجی دقت کرد.

در کار های آزمایشگاهی و مهندسی برق و الکترونیک همیشه نیاز به وجود منبع تغذیه و پاورآنالایزراحساس می شود تا مهندسین بتوانند توسط آن تغذیه مدارات الکتریکی و الکترونیکی را تامین و با تغییر پارامتر های منابع تغذیه مدارات خود را تست نمایند. منابع تغذیه مورد نیاز در چنین محیط هایی ، همان منابع تغذیه DC با استفاده از برق شهر است که قابلیت تغییر پارامتر های منبع تغذیه، مانند : ولتاژ و جریان را دارا می باشد. به این منابع، منابع تغذیه DC متغیر گفته می شود. از این منابع در تمامی محیط های آزمایشگاهی و تعمیراتی استفاده می شود. برای مثال یک تعمیر کار موبایل به صورت مداوم از این منابع برای تست و روشن کردن مدارات موبایل استفاده می کند .

اصول عملکرد منابع تغذیه آزمایشگاهی :

خروجی‎ ها‎ی متغیر منبع تغذیه آزمایشگاهی علاوه بر آنکه باید بتوانند ولتاژ خروجی را تنظیم نمایند، باید قابلیت جریان خروجی را نیز داشته باشند. تنظیم ولتاژ خروجی به منظور استفاده از منبع ولتاژ تثبیت شده و قابلیت محدود کردن جریان خروجی صورت می‎گیرد به این شکل که با قرار دادن منبع تغذیه در حالت ولتاژ ماکزیمم و محدود کردن جریان خروجی، می‎توان از آن به عنوان منبع جریان استفاده کرد.

از آنجا که خروجی منبع تغذیه تراکینگ آزمایشگاهی گاهی ممکن است در حالت جریان بالا مورد استفاده قرار گیرد، لذا نمی‎توان از ترانسفورماتور دو سر، با در نظر گرفتن ولتاژ ماکزیمم منبع تغذیه استفاده نمود. برای مثال برای ساخت یک منبع تغذیه صفر تا ۴۰ ولت، باید ترانسفورماتور ۴۵ ولت به کار برد زیرا استفاده از منبع تغذیه در ولتاژ‎ها‎ی پائین و جریان بالا، تلفات ترانزیستورهای قدرت را افزایش می‎دهد که این امر موجب صدمه دیدن آنها می‎شود.

نمایشگر دقیق ولتاژ و جریان خروجی یکی از قابلیت‎های دیگری است که در طراحی منبع تغذیه سوئچینگ و تراکینگ باید مورد توجه متخصصین قرار گیرد. همچنین باید هنگام محدود شدن جریان خروجی، به کاربر اطلاع داده شود که این کار معمولاً توسط یک نمایشگر LED صورت می‎گیرد.

توجه به میزان توانایی تولید ولتاژهای ثابت نیز در طراحی منبع تغذیه الزامی است. این ولتاژها عموماً در مدارهای کوچک با جریان پائین بکار می‎روند لذا حداکثر جریان خروجی آنها می‎تواند یک آمپر تلقی شود.

با کمک موازی کردن خروجی‏ های منبع تغذیه دوبل و یا موازی کردن دو منبع تغذیه مشابه می‎توان به ولتاژها و جریانهای بالاتر دست پیدا کرد. برای مثال می‎توان با سری کردن دو منبع تغذیه صفر تا ۴۰ ولت با حداکثر جریان خروجی ۳ آمپر، ولتاژ خروجی صفر تا ۸۰ ولت با حداکثر جریان ۳ آمپر و با موازی کردن آنها ولتاژ خروجی صفر تا ۴۰ ولت با حداکثر جریان ۶ آمپر را ایجاد کرد.

درمنبع تغذیه چه نکاتی مطرح می شود :

مهم‎ترین مشخصه یک منبع تغذیه آزمایشگاهی، تثبیت ولتاژ خروجی آن است. آی سی LM723 به منظور تثبیت ولتاژ منابع تغذیه طراحی می شود و در واقع تثبیت کننده ولتاژ خروجی می‎باشد.

در قسمت نمایشگر، باید ولتاژ خروجی و مقادیر جریان منبع تغذیه اندازه گیری و برای میکروکنترلر PIC ارسال شوند.

ترانسفورماتور استفاده شده در منبع تغذیه آزمایشگاهی ، باید دارای خروجی‎های مختلف ۰ و ۷ و ۱۵ و ۲۴ و ۳۷ ولت و ۴ آمپرباشد که بر حسب نیاز، هر یک از این ولتاژها به مدار یکسوکننده متصل ‎شوند.

در صورتی که از مقاومت ۲۲/۰ اهمی و ترمینال‎ها‎ی خروجی برای نمونه برداری استفاده شود، باید ترمینال مثبت خروجی منبع تغذیه مبنا قرار داده شود.

در نمونه برداری جریان باید از تقویت کننده عملیاتی در حالت غیرمعکوس و با بهره‎ای در حدود ۵/۴ استفاده شود چرا که ولتاژ دو سر مقاومت ۲۲/۰ اهمی حدوداً ۵/۴ برابر کوچکتر از جریان خروجی منبع تغذیه می‎باشد.

توصیه راجع به منبع تغذیه آزمایشگاهی

همیشه در هنگام اتصال دستگاه به لوازم الکتریکی، اول ولتاژ مصرفی مصرف کننده را بررسی کنید و قبل از اتصال حتما ولوم دستگاه را در کمترین مقدار خود قرار دهید و بعد از اتصال، اختلاف پتانسیل را به سطح دلخواه برسانید.

موارد مهم در انتخاب یک منبع تغذیه