یک عضو ثابت سیستم های الکتریکی منبع تغذیه می باشد که دارای انواع متفاوتی است. در حقیقت تمام دستگاه های الکترونیکی که با آن ها سر و کار داریم به نوعی از منبع تغذیه استفاده می کنند. با دانستن اینکه منبع تغذیه چیست ، ویژگی ها و شناخت کاربرد منبع تغذیه می توان هزینه های یک پروژه را بسیار کاهش داد. در ادامه انواع منبع تغذیه را معرفی می کنیم و با موارد استفاده ی آن آشنا می شویم.
منبع تغذیه چیست
منبع تغذیه یا Power Supply به دستگاهی گفته می شود. که وظیفه ی آن تامین انرژی الکتریکی برای مصرف کننده یا بار الکتریکی می باشد. این دستگاه انرژی الکتریکی را از مولد های انرژی (برقی، مکانیکی، شیمیایی، خورشیدی ) دریافت می کند.
نقش اصلی آن ها تبدیل جریان الکتریکی به ولتاژ، جریان و فرکانس مورد نیاز یک مصرف کننده ی الکتریکی می باشد. از این رو امکان دارد منابع تغذیه را به عنوان مبدل انرژی الکتریکی هم بشناسند.
این دستگاه ممکن است گاهی قسمتی از یک دستگاه دیگر یا به صورت مستقل باشد. تمام منبع های تغذیه یک ورودی دارند که جریان الکتریکی را از مولد دریافت می کند. همچنین یک یا چندین خروجی دارند که به مصرف کننده یا بار جریان می دهد.
انواع منبع تغذیه
می توان منبع های تغذیه را به دسته های مختلفی تقسیم بندی کرد. از جمله ویژگی هایی که می توان بر اساس آن دسته بندی کرد نوع ولتاژ خروجی، نحوه ی عملکرد، خروجی ثابت یا متغیر می باشد. در این میان تقسیم بندی از لحاظ نحوه ی عملکرد فنی تر و رایج تر می باشد.
منبع تغذیه DC
ممکن است منبع تغذیه DC نسبت به طراحی خود، از یک منبع DC یا یک منبع AC مانند برق انرژی خود را به دست آورد.
منبع تغذیه AC
این منبع تغذیه معمولا ولتاژ را از یک منبع برق دیود می گیرد و آن را به ولتاژ مد نظر کاهش می دهد. همچنین منبع تغذیه ی AC می تواند برای تغییر فرکانس و ولتاژ نیز مورد استفاده قرار بگیرد.
منبع سوئیچینگ
منبع سوئیچینگ به جای منابع تغذیه AC به DC خطی سنتی به کار می روند. که باعث کاهش مصرف توان، تولید گرما و اندازه و وزن مدار می باشد. امروزه منابع سوئیچینگ در کامپیوترها، تقویت کننده های توان، تلویزیون، درایو موتور های DC و… استفاده می شوند.
در واقع نوعی منبع تغذیه است که با سوئیچ بین حالت قطع و وصل ترانزیستور ها برای رسیدن به ولتاژ خروجی مطلوب استفاده می شوند. مزیت اصلی منبع سوئیچینگ بازده بالاتر در مقایسه با رگولاتورهای خطی استاندارد می باشد.
رگولاتور خطی
عملکرد این منبع، تبدیل ولتاژ DC متغیر به یک ولتاژ ثابت است و اغلب برای ولتاژ های DC پایین کاربرد دارد. این رگولاتور خطی، برای حفاظت منبع تغذیه و بار از اضافه جریان، معمولا دارای مدار محدود کننده جریان هستند. همچنین این رگولاتور های خطی، دامنه ریپل و نویز را در ولتاژ خروجی کاهش می دهند.
منبع تغذیه قابل برنامه ریزی
از طریق این منبع امکان کنترل از راه دور توسط یک ورودی آنالوگ و یا یک رابط دیجیتال امکان پذیر می گردد. موارد قابل کنترل شامل جریان، ولتاژ و در منابع تغذیه AC شامل فرکانس می باشد.
منبع تغذیه بدون وقفه یا UPS
معمولا از آن در بیمارستان ها، آسانسورها و یا مراکز مهم استفاده می شود. این منبع ورودی خود را همزمان از دو یا چند ورودی تامین می کند.
به صورت معمول یک منبع اصلی AC و یک باتری دارند. که اگر به هر دلیلی منبع اصلی قطع شود
توان لازمه را از باتری دریافت می کند. زمان تغییر ورودی ها تفاوت در این مدل است. که گاهی کند و یا سرعت بالایی دارند.
منبع تغذیه ولتاژ بالا
این نوع مدل ولتاژ هایی در بازه ی صد ها یا هزاران ولت را تولید می کند. رابط خروجی آن به گونه ای طراحی شده که در برابر ایجاد قوس الکتریکی، اتصالات اشتباه اشخاص و یا متلاشی شدن عایق بندی مقاوم باشند.
کاربرد منبع تغذیه
از کاربرد های آن می توان به عنوان منبع تغذیه آزمایشگاهی اشاره کرد. این منبع تغذیه آزمایشگاهی یک دستگاه بسته بندی شده رومیزی است که در موارد آزمایشگاهی و تست مدار استفاده می شود. همچنین در کامپیوتر ها، جوشکاری، هواپیما، پمپ ها، وسایل برقی و… مورد استفاده قرار می گیرند.
از موارد دیگر مصرف آن می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- ذخیره ی انرژی جهت انتقال آن در زمان های قطع شدن مولد انرژی
- محدود کردن جریان تنظیم شده توسط بار به سطوح ایمن
- تصحیح ضریب توان
- قطع کردن جریان در زمان های رخ دادن یک خطای الکتریکی
- ایجاد شرایط مناسب برای جلوگیری از ورود نویز الکترونیکی یا نوسان دامنه ولتاژ بر روی ورودی به دست آمده از بار
