منبع تغذیه چیست و چه کاربردی دارد؟

مقدمه

وقتی از منبع تغذیه سخن می‌گوییم منظور منابع تغذیه AC/DC هستند که امروزه شاهد وجود آن‌ها در تمامی صنعت‌ها و مصارف اداری و خانگی هستیم. معمولاً وظیفه اصلی پاور ساپلای AC/DC تبدیل جریان متناوب (AC) به جریان مستقیم ثابت (DC) است. البته با توجه به کارایی و موارد استفاده توپولوژی پیچیده ساختار  ان، شاهد انواع متفاوتی از منابع تغذیه یا مبدل‌های توان یا برق هستیم؛ بنابراین با ما همراه باشید تا با اساس کار، انواع، کاربرد، برندهای پیشرو و مزایا و معایب هرکدام آشنا شویم.

منبع تغذیه چیست

طبق تعریف، منبع تغذیه دستگاهی است که خروجی را از یک خط برق ac به یک خروجی dc ثابت یا چند خروجی تبدیل می‌کند. ولتاژ ac ابتدا یکسو می‌شود تا یک جریان مستقیم تپنده ایجاد کند و سپس فیلتر می‌شود تا ولتاژی صاف ایجاد کند.

کاربرد منبع تغذیه چیست

از مبدل برای تأمین برق پایدار استفاده می‌شود. این دستگاه بدون اینکه نویز حاصل از برق به‌دست‌آمده از پریز برق را شامل شود، برق را به ولتاژ و فرکانس موردنیاز تبدیل و تأمین می‌کند، . منابع تغذیه بر اساس برنامه‌های کاربردی برای محدوده‌های ولتاژ DC، AC و خروجی موجود طبقه‌بندی می‌شوند.

مبدل امرون

به‌عنوان‌مثال آداپتور AC به AC منبع‌تغذیه‌ای است که ولتاژ جریان متناوب را در یک فرکانس خاص از منبع تغذیه شبکه کاهش می‌دهد. برای تبدیل برق AC جهت تأمین باری که نیاز به ولتاژ کمتری دارد  از منابع تغذیه استفاده می‌شود.

از طرف دیگر مبدل‌های AC-DC در تابلو برق ها، کامپیوترها، تلویزیون‌ها، شارژرهای تلفن همراه و سایر دستگاه‌های مصرف‌کننده الکترونیکی استفاده می‌شوند. همچنین از آن‌ها  در تجهیزات پزشکی، نظامی و مخابراتی، وسایل آشپزخانه، ماشین‌آلات صنعتی و محصولات تجاری که از موتورهای DC استفاده می‌کنند، به کار می‌رود.

و در آخر، نمونه‌های مهم مبدل‌های DC-DC ایزوله، مبدل فوروارد و فلایبک است.

• مبدل فوروارد یک مبدل باک (از نوع سوئیچ) ایزوله است.
• فلای بک یک مبدل تقویت‌کننده ایزوله است.

انواع منبع تغذیه بر اساس نوع سوئیچینگ

منبع تغذیه سوئیچینگ که گاهی اوقات به‌عنوان مبدل حالت سوئیچ یا “SMPS” شناخته می‌شود، مبدل الکترونیکی است که تنظیم‌کننده سوئیچینگ را برای تبدیل توان الکتریکی کارآمد، یکپارچه می‌کند.

اکثر منابع تغذیه SMPS برای کامپیوترهای دسکتاپ از نوع AC به DC هستند. این بدان معناست که SMPS ورودی برق متناوب و خروجی DC (3.3 تا 12 ولت) را می‌گیرد. البته برخلاف منابع تغذیه خطی، ترانزیستور، مبدل سوئیچینگ دائماً بین حالت‌های کم اتلاف، روشن و کامل خاموش می‌شود. این امر زمان بسیار کمی را در انتقال با اتلاف زیاد صرف می‌کند و این مقدار الکتریسیته‌ای را که تلف می‌شود به حداقل می‌رساند.پ

پاور ساپلای سوئیچینگ امرون

منبع تغذیه SMPS را می‌توان به‌طورکلی بر اساس توپولوژی مدارشان به دو نوع مبدل‌های ایزوله و غیر ایزوله تقسیم کرد: مبدل‌های ایزوله آن‌هایی هستند که در آن‌ها ایزولۀ بین مدار ورودی و خروجی حفظ می‌شود.

 مبدل SMPS از ترانزیستور یا ترانزیستورهای سوئیچ شده با سرعت‌بالا برای انتقال برق ورودی به خروجی استفاده می‌کند و توپولوژی‌های اصلی SMPS عبارت‌اند از Buck (گام به پایین)، Boost (گام به بالا) و Buck-Boost (ترکیبی از این دو).

منبع تغذیه باک

 رگلاتورهای سوئیچینگ باک نوعی از مدار منابع تغذیه حالت سوئیچ هستند که یک ولتاژ DC را به ولتاژ DC کمتر تبدیل می‌کنند.

این نوع رگولاتور، ولتاژ را بدون تغییر پلاریته کاهش می‌دهد و یک رگولاتور کاهنده است. برای مثال یک مبدل باک می‌تواند ولتاژ 12V+ را به 5V+ تبدیل کند. در ساختار رگولاتور سوئیچینگ باک، یک ترانزیستور سری بخش اصلی را تشکیل می‌دهند.

منبع تغذیه سوئیچینگ بوست (Boost)

رگولاتور سوئیچینگ بوست مانند مبدل باک است اما چینش المان‌ها متفاوت است. ولتاژ خروجی مبدل بوست از ورودی آن بیشتر است و یک مبدل افزاینده بدون تغییر پلاریته است.

ترانزیستور سوئیچینگ در مبدل بوست به‌صورت موازی است، زیرا ترانزیستور سوئیچینگ به‌صورت موازی با خروجی قرار دارد.

نکته: زمانی که ترانزیستور خاموش یا کلید باز است، انرژی الکتریکی تنها از طریق سلف وارد بار می‌شود.

رگولاتور سوئیچینگ باک-بوست (Buck-Boost)

رگولاتور سوئیچینگ باک-بوست ترکیبی از مبدل بوست و مبدل باک است. این مبدل می‌تواند یک ولتاژ با پلاریته معکوس و اندازه کمتر یا بیشتر از ولتاژ ورودی تولید کند.

اندازه ولتاژ با مقدار ضریب وظیفه کنترل می‌شود و پلاریته خروجی معکوس پلاریته ولتاژ ورودی است که در این حالت تنها جریان سلف از بار عبور می‌کند؛ به‌عبارت‌دیگر این رگولاتور ولتاژ خروجی بزرگ‌تر (مبدل Boost) یا کوچک‌تری (مبدل Buck) را از ولتاژ ورودی تولید می‌کند و در هر حالت پلاریته ولتاژ خروجی عکس ولتاژ ورودی است.

پاور ساپلای سوئیچینگ امرون

بهترین مارک منبع تغذیه

با توجه به اینکه منابع تغذیه با توجه کاربرد و جریان و ولتاژ ورودی و خروجی کاربردهای متفاوتی دارند، برای هر کاربرد نیز باید برندها را به طور جداگانه بررسی کنیم. درواقع بهترین منابع تغذیه برای کامپیوتر دسکتاپ با بهترین منبع تپاور ساپلای برای مدارهای پیچیده‌تر و صنعتی متفاوت هستند.

به‌عنوان‌مثال برندها و مارک‌های Gigabyte، Corsair، ASUS، MSI، ADATA برای پاور ساپلای کامپیوتر توصیه‌شده‌اند اما برای مصارف صنعتی از برندهایی مانند MW، اورینگ، امرون، XP Power، TDK  و موارد مشابه یاد شده است.

روش تست منبع تغذیه سوئیچینگ

مبدل سوئیچینگ به دلیل ویژگی‌هایی مانند کارایی، هزینه کم و سازگاری، به‌طور گسترده ای در طیف وسیعی از کاربردهای مدرن مورد استفاده قرار می گیرند؛ بنابراین بهتر است کار با این مبدل‌ها و تست آن‌ها را بیاموزیم. در ابتدا باید بدانیم که در منابع تغذیه، سیم‌های خروجی به چه شکلی هستند.

• سیم سبز: از مادربرد برای روشن و خاموش کردن منبع فرمان می‌گیرد.
• سیم خاکستری: نشان‌دهنده ولتاژ مطلوب منبع هست برای تست منبع به‌جای سیم مشکی استفاده می‌شود.
• سیم قرمز: سیمی با ولتاژ 57+
• سیم مشکی: سیگنال زمین
• سیم سرمه‌ای: ولتاژ 57+
• سیم نارنجی: ولتاژ 3.37.
• سیم زرد: ولتاژ 127+
• سیم آبی: ولتاژ 127-
• سیم سفید: ولتاژ 57-

حالا که کاربرد و ولتاژ سیم‌ها را می‌دانیم در ابتدا باید دو سر لخت سیم را به ترمینال‌های سیم سبز و سیم خاکستری وصل کنیم. اگر در این حالت منبع روشن شود نشانه سلامت آن است و اگر روشن نشود یعنی منبع برق کافی را نمی‌رساند و بنابراین تصویری روی مانیتور تشکیل نمی‌شود. در این حالت کیس (Case) در زمان روشن شدن بوق سلامت نمی‌زند.

پاور ساپلای سوئیچینگ امرون

 برای پاورهایی که خراب هستند و چراغ LED روی پاور روشن نشده یا ولتاژ خروجی ولتاژ ندارد از مولتی متر استفاده می‌شود.

انواع منبع تغذیه بر اساس جریان خروجی

یک مدار مبدل ممکن است برق را از یک منبع AC یا DC وارد کند و برق AC یا DC خروجی را متناسب با بار تبدیل کند. بنابراین مدارهای منابع تغذیه را می‌توان به‌عنوان منابع AC به AC، AC به DC، DC به DC و DC به AC طبقه‌بندی کرد که پیش‌تر مثال‌ها و نمونه‌های آن را ذکر کردیم.

کاربرد انواع منبع تغذیه

به‌طورکلی و بر اساس نوع ساختار ما چهار نوع کلی مبدل داریم که عبارت‌اند از:

• رله نشده (unregulated) یا تنظیم‌نشده (که به آن فشار بالا نیز گفته می‌شود)
• منبع تغذیه با رله یا تنظیم خطی
• مبدل سوئیچینگ
• نوع چهارم مبدل به نام ریپل رله شده

1. منبع تغذیه خطی

   به‌عنوان منبع تغذیه سری نیز شناخته می‌شود. کاربردهای منابع تغذیه خطی شامل تجهیزات ارتباطی ازجمله

• تجهیزات پزشکی
• تقویت‌کننده‌های کم نویز
• پردازش سیگنال
• اکتساب داده‌ها: سنسورها، مالتی پلکسرها، مبدل‌های A/D
• مدارهای نمونه و نگهداری
• تجهیزات تست خودکار
• تجهیزات تست آزمایشگاهی؛ مدارهای کنترل و غیره است.

2. منابع تغذیه خطی رله نشده

منابع تغذیه رله نشده برای تولید ولتاژ خاصی در جریان خاصی طراحی‌شده‌اند؛ یعنی برای استفاده مجدد از اصطلاحات برقی فانتزی، پاور ساپلای تنظیم‌نشده مقدار ثابتی از برق را ارائه می‌کنند که معمولاً دستگاه‌های الکتریکی مانند لامپ‌های LED و موتورهای DC که نسبت به نوسانات ولتاژ حساس نیستند، به کار می‌روند.

3. منابع تغذیه سوئیچینگ

در درجه اول در سیستم‌های دیجیتال مانند دستگاه‌های مخابراتی مانند تابلو برق، تجهیزات محاسباتی، تجهیزات صوتی، شارژرهای تلفن همراه، دستگاه‌های تست پزشکی، تجهیزات جوش قوس الکتریکی و شارژرهای خودرو استفاده می‌شود.

4. منبع تغذیه ریپل رله شده

ترکیبی بین طرح‌های فشار بالا و سوئیچینگ است. البته بر اساس جریان خروجی انواع رگلاتور و منابع تغذیه را داریم.

انواع منبع تغذیه بر اساس ولتاژ ورودی و ولتاژ خروجی

 منابع تغذیه به دو صورت ولتاژ AC (جریان متناوب) یا DC (جریان مستقیم) است.

انواع مبدل بر اساس ولتاژ ورودی و خروجی را می‌توان در جدول زیر خلاصه کرد.

اجزای تشکیل‌دهنده‌ی منبع تغذیه

اجزای داخلی منبع تغذیه به شرح زیر است:

• فیلتر EMI یا تداخل الکترومغناطیسی فیلتر EMI از

فیلتر EMI که از دو عنصر القاگر و خازن تشکیل‌شده است، از خروج فرکانس‌های اضافی محدوده کاري (NOISE) مبدل به بیرون جلوگیری می‌کند.

• خازن ورودی (Capacitor Input)

خازن ورودی از دو خازن الکترولیت با ظرفیت متناسب توان مبدل تشکیل‌شده است که وظیفه کنترل سطح ولتاژ ورودي را بر عهده دارد.

• پاور سوئیچینگ (Power Switching)

پاور سوئیچینگ از دو ترانزیستور قدرت تشکیل‌شده و وظیفه کنترل سطح ولتاژ خروجی از طریق زمان روشن و خاموش شدن (سوئیچ) را بر عهده دارد.

• ترانسفورمر (Transformer)

ترانسفورمر از دو تا سه ترانس تشکیل‌شده است که علاوه بر ایزولاسیون DC وظیفه تغییر سطح ولتاژ را بر عهده دارد. طراحی در این قسمت بسیار حساس است زیرا اگر تعداد دورهای اولیه و ثانویه متناسب با طراحی مدار PWM نباشد، پایداري مدار و ضریب اطمینان نیمه‌هادی و درنهایت کارکرد منبع تغذیه با مشکل اساسی مواجه خواهد شد.

ترانسفورمر

• دیودهای خروجی

دیود های خروجی شامل دیودهاي SHUTKEY, ZENER, FAST برای یکسو سازي ولتاژ خروجی

• فیلتر خروجی

فیلتر خروجی شامل چند خازن الکترولیت و سلف هاي چند لایه برای ذخیره انرژي در زمان روشن بودن

• سینک گرمایی

سینک گرمایی از جنس آلیاژهای مختلف آلومینیوم برای انتقال دما

سینک گرمایی

• فن

از فن برای تهویه هواي گرم از محیط داخلی منبع تغذیه به فضاي بیرونی استفاده می شود.

• برد PCB

کلیه قطعات بر روي برد PCB نصب می‌شوند.

• کانکتورهای آی‌سی (IC)

کانکتور های ای سی از پیچیده‌ترین بخش مدار بوده و هرکدام وظیفه خاص خود را دارند.

ویژگی‌های یک منبع تغذیه با کیفیت

در خرید پاور ساپلای باید به موارد زیر توجه کنید:

1. دمای کارکرد مناسب: باوجود متریال باکیفیت، دما بهتر انتقال می‌یابد؛ بنابراین بهتر است منابع تغذیه باکیفیت دارای سیستم خنک‌کننده به‌وسیله انتقال هوای طبیعی باشند تا برای خنک کردن منابع تغذیه نیازی به فن نباشد.
2. پایداری حرارتی: پاور ساپلای در مکان‌های متفاوت با بازه‌های دمایی بسیار متفاوتی مورداستفاده قرار خواهد گرفت و باید در بازه‌های زمانی متفاوت ولتاژ خروجی را تا میزان خطای موردقبول در استانداردها، ثابت نگه دارد
3. حفاظت در برابر اتصال کوتاه شدن خروجی
4. حفاظت در برابر افزایش ولتاژ ورودی
5. حفاظت در برابر اتصال معکوس ولتاژ ورودی
6. حفاظت در برابر افزایش ولتاژ خروجی منبع تغذیه

منبع تغذیه صنعتی چیست و چه کاربردی دارد

پاور ساپلای صنعتی یا سوئیچینگ باکیفیت بالاتری نسبت به پاور ساپلای خطی تولیدشده است و از مزایای آن می‌توان به بازدهی بالا، عدم تولید گرما، تولید آمپر بالا و تلفات کمتر هنگام خرابی اشاره کرد.

مبدل صنعتی ازجمله مهم‌ترین دستگاه‌هایی است که در انواع محصولات صنعتی، خطوط تولید، انواع پمپ‌ها، انواع موتورها و صنایع مرتبط با برق کاربرد دارد

مبدل امرون

انواع منبع تغذیه صنعتی

منابع تغذیه صنعتی یا سوئچینگ بر اساس آمپر یا خروجی دسته‌بندی می‌شوند. شما می‌توانید از برند نام‌آشنای امرون، منبع تغذیه 10 امپر امرون، منبع تغذیه 2.5 امپر امرون و منبع تغذیه 5 امپر امرون را تهیه کنید. به‌عنوان‌ مثال مبدل 10 امپر امرون سری S8VK در بازه دمایی 25- تا 60 درجه کارکرد مناسبی دارد و بدنه آن به‌گونه‌ای طراحی‌شده است که در برابر لرزش و آلودگی‌های محیط کار بسیار مقاوم است.

 کاربردهای منبع تغذیه DC

منبع تغذیه DC یا میزی، ولتاژ جریان مستقیم (DC) را برای تغذیه یک دستگاه تأمین می‌کند. یک زیرسیستم مدیریت منبع تغذیه DC می‌تواند از AC، DC، باتری یا ولتاژ فوق‌العاده کم به‌عنوان ورودی استفاده کند.

از این منابع تغذیه برای تأمین انرژی مدارات الکترونیکی، استفاده به‌عنوان منبع برق کامپیوترها، منبع تأمین برق برای جوشکاری، صنعت نور و لیزر و موارد مشابه استفاده می‌شود.

مزایای منبع تغذیه DC

• قابلیت تنظیم ولتاژ و جریان خروجی
• دارای نمایشگر مجزا
• قابل‌برنامه‌ریزی بودن
• قابلیت استفاده از هر کانال به‌صورت کاملاً مجزا
• سری نمودن منابع (جهت افزایش دامنه ولتاژ)،
• موازی کردن (افزایش محدوده جریان)

معایب منبع تغذیه DC

• سنگین و بزرگ
• راندمان پایین نسبت به منبع تغذیه سوئچینگ یا SMPS

کدام منبع تغذیه برای من مناسب است

شما باید پارامترهایی را برای خرید منبع مناسب خود را در نظر بگیرید. اولین مورد کاربردی است که از آن انتظار دارید. دومین دسته از پارامترهای انتخاب مبدل خوب، کاربرد ان است  و سومین مورد پشتیبانی و گارانتی از محصولات است.

منبع تغذیه 10 امپر امرون

 کاربردهای منبع تغذیه سوئیچینگ

منبع تغذیه AC صنعتی معمولاً شامل پاور ساپلای سوئیچینگ است که مزایا و معایب خود را دارد.

درواقع از منابع تغذیه سوئیچینگ، به‌جای منابع تغذیه‌ی AC به DC خطی سنتی استفاده می‌شود و می‌تواند مصرف توان، تولید گرما، اندازه و وزن مدار را کاهش دهد.

مزایای منابع تغذیه سوئیچینگ:

• بازده بالا
• مقرون‌به‌صرفه نسبت به کارایی
• کاهش سایز و حجم قطعات
• کاهش گرما و کاهش هزینه‌ها
• هزینه کمتر در توان بالاتر

معایب منابع تغذیه سوئیچینگ

• پیچیدگی (زمان‌گیر بودن در طراحی و تعمیر)
• قیمت بالاتر
• ایجاد نویز و الزام فیلترهای شیلدینگ (بالا رفتن هزینه)

معرفی منبع تغذیه امرون

شرکت امرون (omron) درزمینه تولید قطعات صنعتی فعال است و مبدل امرون تنها یکی از محصولات این شرکت هست.

این شرکت علاوه بر پاور ساپلای، تجهیزات دیگری مانند تایمر، سنسور، رله و بسیاری محصولات دیگر تولید می‌کند.

منبع تغذیه امرون ازجمله محصولاتی است که در بسیاری از صنایع و کارخانه‌های تولیدی و در بسیاری از تجهیزات صنعتی موردنیاز است.شرکت امرن نیز با پیشینه طولانی و کیفیت بالای قطعات در این زمینه پیشتاز بوده است.

از مزایای منابع تغذیه امرون بالا بودن ایمنی و استانداردهای به‌کاررفته در آن است. همچنین این منبع تغذیه به‌راحتی در محیط‌های بیرونی به‌آسانی و با سرعت نصب می‌شود.

منبع تغذیه امرون

خرید منبع تغذیه

برای خرید منبع تغذیه باید نکاتی را در نظر بگیرید که در این مقاله به شما یادآوری کردیم. پیشنهاد ما به شما خرید از وب‌سایت پارس کنترل و انواع منبع تغذیه صنعتی امرون است.

قیمت منبع تغذیه

قیمت منبع تغذیه با توجه به نوع، کاربرد، آمپر و برند متفاوت است. پیشنهاد ما این است که برای کسب اطلاعات بیشتر با مشاورین شرکت پارس کنترل در ارتباط باشید.

سخن پایانی

 در این مقاله با انواع منابع تغذیه خطی و صنعتی و کاربرد هرکدام آشنا شدیم. در ادامه به مزایا و معایب و برندهای معروف اشاره کردیم و نکاتی را برای خرید و تست منابع تغذیه یادآوری کردیم. از همراهی شما سپاس‌گزاریم.