خطی، سوئیچینگ یا باتری؟
سه زیر مجموعه منبع تغذیه تنظیم شده بصورت خطی، سوئیچ شده و باتری وجود دارد. از بین سه نوع اساسی تنظیم منبع تغذیه، خطی کم پیچیده ترین سیستم است، اما سوئیچ و باتری از مزایای آنها برخوردار است.
منبع تغذیه خطی
منبع تغذیه خطی زمانی مورد استفاده قرار می گیرد که تنظیم دقیق و حذف نویز مهمترین باشد. گرچه کارآمدترین منبع تغذیه نیستند، اما بهترین عملکرد را دارند.
منبع تغذیه خطی سالهاست که موجود است و استفاده از آنها گسترده و قابل اعتماد می باشد. آنها همچنین نسبتاً بدون سر و صدا هستند و از نظر بازاری در دسترس هستند. عیب منبع تغذیه خطی این می باشد که آنها به اجزای بزرگتری احتیاج دارند،بنابراین بزرگتر هستند و گرمای بیشتری را نسبت به انواع منابع تغذیه دفع می کنند. در مقایسه با منبع تغذیه سوئیچ شده و باتری ها، بازدهی آنها کمتر می باشد و گاهی اوقات فقط 50٪ بازده دارند.
منبع تغذیه سوئیچینگ
منابع تغذیه حالت سوئیچ (SMPS) در ساخت پیچیده تر هستند اما قابلیت قطب پذیری بیشتری دارند و در صورت طراحی درست، می توانند کارایی 80٪ یا بیشتر داشته باشند. اگرچه منابع تغذیه سوئیچ اجزای بیشتری دارند، اما نسبت به منبع تغذیه خطی کوچکتر و ارزان ترند.
یکی از مزایای منابع تغذیه سوییچ این است که در کل تلفات کمتری وجود دارد. از آنجا که SMPS در فرکانس های بالاتر کار می کند، می تواند باعث ایجاد سر و صدا شود و در مدارهای دیگر تداخل ایجاد کند. اقدامات سرکوب تداخل، مانند محافظت از سیستم و دنبال کردن پروتکل های طرح، باید انجام شوند.
مزایای منبع تغذیه سوئیچ شده این است که آنها به طور معمول کوچک و سبک هستند، دامنه ولتاژ ورودی گسترده ای دارند و دامنه خروجی بیشتری دارند و بسیار کارآمدتر از منبع خطی هستند. با این حال، یک SMPS دارای مدار پیچیده است، می تواند شبکه AC را آلوده کند، پر سر و صدا تر است و در فرکانس های بالا نیاز به کاهش تداخل دارد
منبع تغدیه باتری
برق مبتنی بر باتری نوع سوم منبع تغذیه است و در اصل یک واحد ذخیره انرژی است. در حالی که چند مزیت برای تأمین برق باتری وجود دارد، از جمله عدم نیاز به منبع تغذیه مجاور و عدم ایجاد سر و صدا برای تداخل در الکترونیک، اما در اکثر برنامه ها با استفاده از دیودهای لیزر، باتری ها کمترین روش برای تأمین انرژی تجهیزات هستند. اکثر باتری ها به سختی می توانند ولتاژ صحیح بار را تطبیق دهند. استفاده از باتری که می تواند از اتلاف توان داخلی درایور یا کنترل کننده فراتر رود، می تواند به دستگاه شما آسیب برساند.
انتخاب منبع تغذیه
هنگام انتخاب منبع تغذیه، چندین مورد وجود دارد که باید مورد توجه قرار گیرد.
- برق مورد نیاز بار یا مدار، از جمله
- ولتاژ
- جاری
- ویژگی های ایمنی مانند ولتاژ و محدودیت های جریان برای محافظت از بار.
- اندازه و کارایی فیزیکی
- مصونیت صوتی سیستم.
مشخصات مهم
در حالی که تمام مشخصات منبع تغذیه ارزشمند است، اما برخی از آنها از اهمیت بیشتری برخوردار هستند. به مشخصات زیر توجه داشته باشید
جریان خروجی
حداکثر جریان قابل تأمین برای بار
تنظیم بار
میزان تنظیم بار این است که تنظیم کننده چقدر می تواند با تغییر جریان بار، خروجی خود را حفظ کند و معمولاً در میلی ولت (میلی ولت) یا به عنوان حداکثر ولتاژ خروجی اندازه گیری می شود.
نوبز وموج دار شدن سر و صدا
نویز نوعی تداخل الکترونیکی اضافه شده و ناخواسته است و موج دار شدن تغییرات کوچکی در ولتاژ هنگام تبدیل AC به DC است. اینها معمولاً در یک اندازه گیری ترکیب می شوند. در منابع تغذیه سوئیچینگ، اندازه گیری از اوج به اوج داده می شود، که میزان سنبله های نویز ناشی از سوئیچ را نشان می دهد.
محافظت در برابر اضافه ولتاژ
گاهی اوقات ولتاژهای خروجی می توانند از مقادیر اسمی خود فراتر رفته و به بار آسیب برسانند. محافظت در برابر ولتاژ اضافی، مداری است که در صورت عبور بیش از حد ولتاژ، منبع تغذیه را خاموش می کند.
حفاظت از اضافه بار
حفاظت از اضافه بار اقدامی ایمنی است که برای جلوگیری از آسیب در صورت اتصال کوتاه یا جریان بیش از حد جریان استفاده می شود. دقیقاً مانند قطع کننده مدار در خانه، حفاظت از اضافه بار منبع تغذیه را قطع می کند تا بار آسیب نبیند.
بازده
(نسبت کارایی) نسبت نیرویی است که از شبکه برق گرفته می شود و در واقع به برق DC تبدیل می شود. منبع تغذیه SMPS خوب با حداقل 80٪ کارایی کار خواهد کرد و با طراحی سیستم مناسب، می تواند حتی با نرخ های بالاتر نیز کار کند. یک سیستم کارآمد باعث کاهش تولید گرما می شود و می تواند در مصرف انرژی صرفه جویی کند.
حلقه سر و صدا
سر و صدا و موج دار شدن از تبدیل AC به DC حاصل می شود و محصول جانبی اصلاح و تعویض، از جمله موارد دیگر است. آنها مشخصات قابل توجهی هستند که باید توجه داشته باشید زیرا می توانند بر ابزار دقیق حساسیت منفی بگذارند. اگر سر و صدا و موج دار شدن بسیار زیاد باشد، می توان سیگنال های کوچک را تحت فشار قرار داد یا عمر سخت افزار را به طور قابل توجهی کاهش داد. همانطور که گفته شد، سر و صدا و موج دار شدن را می توان با منبع تغذیه با کیفیت بالا عملا از بین برد.
در طول تبدیل از AC به DC، موج سینوسی متناوب نمی تواند به طور کامل سرکوب شود. تغییرات ولتاژ کوچک حاصل را موج دار می نامند. بسیاری از اوقات، میزان نوسانات به میزان مطابقت منبع تغذیه با بار بستگی دارد.
سر و صدا اضافات ناخواسته ای است که در خارج از موج طبیعی اتفاق می افتد. این منبع از بسیاری منابع دیگر، از جمله سوئیچینگ و نویز الکترونیکی تولید شده در خارج از منبع تغذیه، مانند الکترونیک اطراف است. سر و صدا معمولاً همراه با موج دار اتفاق می افتد و بسیار متغیر و غیر قابل پیش بینی است. نویز سوئیچینگ به طور معمول در فرکانس های بسیار بالا رخ می دهد
برای دیدن قسمت اول این مقاله کلیک کنید