منبع تغذیه چیست

منبع تغذیه (Power Supply)

میخوام بدونم منبع تغذیه چیه؟؟ و به چند دسته تقسیم میشه؟؟

مقاله پایین کمکت میکنه :

 

دستگاه الکترونیکی که انرژی الکتریکی را برای بار فراهم میکند، منبع تغذیه یا پاورساپلای Power Supply نامیده می شود. عملکرد اولیه تمام منابع تغذیه، تبدیل انرژی الکتریکی است

منبع تغذیه (Power Supply) ، وظیفه تامین انرژی الکتریکی را برای مصرف کننده ها برعهده دارد.
منابع تغذیه این انرژی را از مولد های انرژی الکتریکی دریافت می کنند و وظیفه اصلی آن ها تبدیل جریان الکتریکی به ولتاژ، جریان و فرکانس مورد نیاز یک مصرف کننده  الکتریکی است.

تمامی منابع تغذیه یک ورودی دارند که جریان الکتریکی را از مولد دریافت می کند و یک یا چندین خروجی دارند که به بار (مصرف کننده) جریان می دهد.

 

 

انواع منبع تغذیه الکتریکی بر مبنای شکل ظاهری

منابع تغذیه شکل های ظاهری متفاوتی دارند از این رو به دسته های مختلفی تقسیم می شوند.

 

۱ منبع تغذیه آزمایشگاهی   Supply of laboratory

۲ منبع تغذیه بدون قاب (Open frame power supply)

این نوع منبع تغذیه فقط یک محفظه مکانیکی ناتمام دارد، که گاهی اوقات فقط دارای برد کفه است که
معمولا کاربردهای ماشینری یا تجیهزات دیگر را دارد.

۳ منبع تغذیه مجتمع (integrated power supply)

مدلی است که یک برد مدار چاپی (PCB) مشترک با بار دارد.

 

۴ آداپتور یا منبع تغذیه خارجی (external power supply)

 

انواع منبع تغذیه:

۱–منبع تغذیه DC : 

منبع تغذیه DC ، ولتاژ دائمی DC را به بار خود متصل می کند. منبع تغذیه DC بسته به طراحی خود، ممکن است از یک منبع DC یا یک منبع AC مانند برق، انرژی خود را بدست آورد. بعضی از تجهیزات الکترونیکی نیاز به منبع تغذیه با ولتاژ و جریان بالا دارند. بدین منظور باید ولتاژ AC شهر توسط ترانسفورماتور کاهنده به ولتاژ پایین تر تبدیل و سپس یکسو سازی شده و به وسیله خازن و سلف صاف و DC شود.

 

۲–منابع تغذیه سوئیچینگ: 

منابع تغذیه سوئیچینگ یا SMPS ها به جای منابع تغذیه AC به DC خطی سنتی به کار می‌روند و مصرف توان، تولید گرما و اندازه و وزن مدار را کاهش می‌دهند. امروزه منابع تغذیه سوئیچینگ در کامپیوترها، تقویت کننده های توان ، تلویزیون‌ها، درایو موتور های DC  و… مورد استفاده قرار می‌گیرند.

طبق تعریف، یک منبع تغذیه سوئیچینگ (SMPS) نوعی منبع تغذیه است که از روش‌های سوئیچینگ مبتنی بر نیمه‌هادی برای رسیدن به ولتاژ خروجی مطلوب استفاده می‌کند. یک مبدل سوئیچینگ پایه از یک بخش سوئیچینگ توان و یک مدار کنترل تشکیل شده است. بخش سوئیچینگ توان، تبدیل توان را از ولتاژ ورودی  VINVIN مدار به ولتاژ خروجی VOUTVOUT انجام می‌دهد که فیلتر خروجی نیز دارد.

مزیت اصلی منبع تغذیه سوئیچینگ بازده بالاتر آن در مقایسه با رگولاتورهای خطی استاندارد است. عنصر اصلی در رسیدن به این بازده یک ترانزیستور (یا ماسفت) است که بین دو وضعیت اشباع (ON) و قطع (OFF) سوئیچ می‌کند و موجب اتلاف توان کمتری می‌شود. وقتی ترانزیستور سوئیچینگ کاملاً ON باشد و جریان را هدایت کند، افت ولتاژ آن حداقل خواهد بود و هنگامی که کاملاً OFF شود جریانی از آن عبور نخواهد کرد. بنابراین، ترانزیستور شبیه یک سوئیچ یا کلید ایده‌آل عمل می‌کند

 

.

۳ UPS  :

 Uninterruptible Power Supply یا به عبارت مختصر  یو پی اس  (UPS) ، به معنای منبع تغذیه بدون وقفه است. UPS  یک منبع تغذیه الکترونیکی است که کارعمده آن ، تامین توان مورد نیاز بار مصرفی بدون وقفه می باشد. UPS تجهیزی است که زمانی که برق می‌رود، انرژی بار را تامین میکند. به عبارت دیگر  UPS    به عنوان منبع توان بدون وقفه با  استفاده از انرژی ذخیره شده در باتری  ، برق مورد نیاز تجهیزات مصرف کننده را تامین می نماید.  سیستم یو پی اس بین برق شهری و دستگاه مصرف کننده قرار میگیرد که  اضافه بر تنظیم برق شبکه و تثبیت آن مانع از نفوذ نویز و اختلالات شبکه به تجهیزات حساس مصرف کننده می شود .

کاربرد: برق اضطراری آسانسور‌ها و بیمارستان‌ها و…

۴– منابع تغذیه ولتاژ بالا (high voltage power supply): 

منبع تغذیه ولتاژ بالا (high voltage power supply) دستگاهی است که خروجی آن صدها یا هزاران ولت است. برای جلوگیری از ایجاد قوس، خرابی عایق و یا تماس تصادفی انسان از اتصالات ویژه‌ای استفاده می‌شود.

ویژگی‌های اضافی موجود در منابع ولتاژ بالا ، توانایی معکوس کردن قطب خروجی همراه با استفاده از بریکرهای مدار (circuitbreakers) و اتصالات ویژه (special connectors) برای به حداقل رساندن قوس و تماس تصادفی با دست انسان می‌باشد. برخی از منابع تغذیه برای کنترل ولتاژ خروجی، یک ورودی آنالوگ فراهم می‌کنند که باعث تبدیل آن‌ها به آمپلی‌فایرهای ولتاژ بالا و البته با پهنای باند بسیار محدود می‌شود.

۵–  منابع تغذیه جریان بالا: 

این منابع تغذیه برای استفاده در جریان‌های بالا، مانند ۲۰ آمپر به بالا و برای کاربرد هایی مثل جوشکاری استفاده می شود.

 

 

کاربرد منابع تغذیه

انواع منبع تغذیه یکی از مهمترین المان های هر دستگاه الکتریکی هستند که کاربردهای گسترده ای دارند.

در واقع می توان گفت هر جا صنعتی داریم، نیاز به منابع تغذیه داریم.

موارد زیر برخی از کابرد های منابع تغذیه را نشان می دهد:

 

۱- وسایل برقی

بخش اصلی تمام وسایل برقی، منبع تغذیه است که ولتاژ موردنیاز وسیله را از طریق منبع اصلی تامین می کند.

۲- کامپیوترها

منبع تغذیه کامپیوترهای مدرن، از نوع مد سوئیچ است که ولتاژ AC منبع اصلی را به رنج های متنوعی از ولتاژ DC تبدیل می کند.

 

۳- جوشکاری

جوشکاری قوسی از انرژی برق برای ذوب فلز و اتصال آن استفاده می کند که توسط منبع تغذیه جوشکاری کار می کند که می تواند DC یا AC باشد.  

این منابع نیاز به جریان بالا در رنج ۱۰۰ تا ۳۵۰ آمپر دارند.

۴- هواپیما

هر دو مدل سیستم هواپیمای تجاری و نظامی نیازمند منبع تغدیه DC به DC یا AC به DC دارند که
به وسیله آن انرژی را به ولتاژ های قابل استفاده تبدیل کند.

این منابع ممکن است فرکانسی تا ۴۰۰ هرتز داشته باشند.

 

۵- اتوماسیون

حمل و نقل، خطوط تولید، reader های بارکد، دوربین ها، موتورها، پمپ ها و … همگی نیازمند منبع تغذیه هستند.