منبع تغذیه چیست؟

منبع تغذیه چیست؟

یکی از حیاتی ترین تجهیزات آزمایشگاهی منبع تغذیه است ،اگر به دنبال منبع تغذیه ای با دقت و کیفیت بالا هستید با ما همراه باشید. اگر شما کارهای الکترونیکی یا سایر پروژه‌های برقی زیادی را روی میز خود انجام می‌دهید و نیاز به منبع قابل اعتماد برق در ولتاژهای مختلف دارید، منبع تغذیه میز یک قطعه ضروری از تجهیزات است. بسیار مهم است که اگر مدار خود را با مقداری ولتاژ تغذیه می کنید، منبع تغذیه شما بتواند با جریان کشیده شده مطابقت داشته باشد.

تمام مدارهای الکترونیکی برای آن که عملکرد مطلوبی داشته باشند به منبع تغذیه احتیاج دارند.همانطور که گفتیم منبع تغذیه یا Power supply  یک عنصر حیاتی برای مدارهای الکترونیکی محسوب می شود. منبع تغذیه آزمایشگاهی انرژی الکتریکی را برای بار فراهم می کند بدین صورت که انرژی الکتریکی از مولد را دریافت کرده و جریان را به ولتاژ مورد نظر تبدیل می کند.هم چنین از این دستگاه برای:

1. محدود کردن جریان تظیم شده 
2. قطع کردن جریان در زمان رخ دادن یک خطای الکتریکی 
3. تصحیح ضریب توان 
4. ذخیره ی انرژی بای انتقال آن در زمان های قطع شدن مولد انرژی 

استفاده می شود.

مصارف منبع تغذیه

1. آزمایشگاه های آموزشی و تحقیقاتی
2. تغذیه ی مدارات الکترونیکی 
3. کامپیوترها 
4. جوشکاری 
5. صنعت نور و لیزر 
6. سیستم های فوتوولتائیک 

المان های منبع تغذیه 

1. Transformers: ترنسفورمر دستگاهی است که برای تبدیل ولتاژ خطی به ولتاژی که سطح متناسب با جریان الکتریکی دارد استفاده می شود.ولتاژ خطی ترنسفورمر که برای مصارف تجاری استفاده می شود برای مدارهای الکترونیکی مناسب نیست  چرا که این مدارها به ولتاژ کمتری نیاز دارد.
2. Rectifire: یکسو کننده ها ولتاژ AC را به  پالسی تبدیل می کنند.از جمله مشخصات مهم یکسوکننده می توان به راندمان،ضریب ریپل،ولتاژ و جریان پیک اشاره کرد.
3. Filter: فیلتر، مداری است که برای اصلاح، تغییر شکل یا حذف بخشی از فرکانس‌های ناخواسته یک سیگنال الکتریکی یا همه آن‌ و عبور سیگنال‌های مورد نظر به‌کار می‌رود
4. Regulator: کلمه رگولاتور(regulator) برگرفته از فعل regulate به معنای تنظیم کردن بوده و در این مقاله رگوولاتور ولتاژ مد نظر ماست چرا که برای ما  ولتاژ را تنظیم می کند.در منابع تغذیه بسیار مهم است که در خروجی یک ولتاژ ثابت داشته باشیم که نوسانی نداشته باشه تا به المان های مداراسیب وارد نشود. 

انواع منبع تغذیه 

انواع منبع تغذیه بر اساس شکل ظاهری 

1. منبع تغذیه ی آزمایشگاهی 
2. منبع تغذیه ی بدون قاب: این نوع منبع تغذیه شامل یک محفظه مکانیکی ناتمام است، که گاهی اوقات فقط دارای برد کفه است که معمولا کاربردهای ماشینری یا تجیهزات دیگر را دارد.
3. منبع تغذیه ی مجتمع:مدلی است که یک برد مدار چاپی (PCB) مشترک با بار دارد. 
4. منبع تغذیه ی خارجی یا آداپتور:آداپتور  یک منبع تغذیه است که می تواند ولتاژ بالا را جهت استفاده دستگاه‌های حساس الکترونیکی کاهش دهد. می دانیم که  جریان و ولتاژ دارای گونه‌های مختلفی است از جمله متناوب AC، مستقیم DC، چرخشی و.... آداپتورها معمولا جریان و ولتاژ برق متناوب AC و چرخه‌ای را به ولتاژ خطی پایدار مستقیم DC تبدیل می‌کنند. 

انواع منبع تغذیه بر اساس کارکرد 

1. منبع تغذیه ی تنظیم شده 
2. منبع تغذیه ی تنظیم نشده 
3. منبع تغذیه ی تنظیم پذیر 
4. منبع تغذیه ی ایزوله 
5. منبع تغذیه ی توان بالا 
6. منبع تغذیه ی قطع نشدنی 

انواع منبع تغذیه بر اساس روش تبدیل توان 

1.منبع تغذیه ی AC : این نوع منبع تغذیه، انرژی به دست آمده را از یک منبع برق دیود می گیرد و ولتاژ را کاهش می دهد.

2.منبع تغذیه ی DC:منابع تغذیه DC دارای خروجی متغیر یا ثابت هستند، بدین معنی که در خروجی ثابت سیگنال DC با دامنه و جریان ثابت به دست می آید اما در خروجی متغیر میزان جریان یا ولتاژ در بازه ای متغیر بوده و توسط یک پیچ مقدار مطلوب حاصل میگردد. 

3.Switching :این نوع منبع تغذیه ، یک منبع تغذیه ی DC به شمار می رود و دارای یک تنظیم کننده جریان برای داشتن کارایی بهتر در هنگام تغییر توان است. مزایای منبع تغذیه آزمایشگاهی سوئیچینگ 

• می توان ترانزیستور را کوچک تر انتخاب کرد، زیرا می توان راندمان را حدود ۶۸ تا ۹۰ درصد کارکرد ترانزیستور افزایش داد.
• اجزای ذخیره کننده ی انرژی می توانند کوچک تر انتخاب شوند، زیرا می توان فرکانس را افزایش داد.
• کوچک تر بودن نسبت به ترانس.

معایب منبع تغذیه ی سوئیچینگ

•  طراحی پیچیده 
• نویز 
•  انعطاف پذیری کم و قیمت بالا
• به امواج محیط حساسیت زیادی دارد.
• ولتاژ ناپایدار

4.UPS:  یو پی اس ، به معنای منبع تغذیه بدون وقفه است.این دستگاه یک منبع تغذیه الکترونیکی است که وظیفه 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. 

5.high voltage :یک 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 برای این دستگاه استفاده می‌شود. ویژگی‌های اضافی در منابع ولتاژ بالا مانند:توانایی معکوس کردن قطب خروجی همراه با استفاده از بریکرهای مدار (circuit breakers) 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.

ویژگی های یک منبع تغذیه آزمایشگاهی خوب چیست؟

برای تشخیص یک منبع آزمایشگاهی خوب باید به موارد زیر دقت کنید: نوع بازه ی خروجی ولتاژ، بدنه ی فلزی برای دفع حرارت، قابلیت برنامه ریزی، دارا بودن ولوم کنترل با تفکیک پذیری کم و زیاد، قابلیت حفاظت در برابر اتصال کوتاه، دارا بودن ولوم محدود کننده جریان، امکان کنترل جریان خروجی، وجود خروجی با ولتاژ ثابت، فراهم کردن ولتاژ های منفی، نمایش ولتاژ خروجی و جریان مصرفی، نمایشگر دیجیتال و آنالوگ، وجود خروجی دوبل و …

چگونه یک منبع بی کیفیت را از با کیفیت تشخیص دهیم؟

با این سه مدل تست میتوانید کیفیت منایع را مقایسه کنید: درصد خطای پایین: بهتر است درصد خطای یک منبع تغذیه را با مالتی متر بسنجید. درصد خطای کمتر از ۰/۱ ولت به معنای آن است که دستگاه از کیفیت خوبی برخوردار است. در حال حاضر دستگاه هایی با درصد خطای ۰/۰۰۱ ولت نیز وجود دارد که قیمت آن ها بسیار بالاست. دستگاه خود را به یک لامپ متصل کنید. اگر دستگاه افت ولتاژ نداشت، کیفیت خوبی دارد. منبع را اتصال کوتاه کنید. اگر ولتاژ و جریان هر دو صفر شوند، منابع بی کیفتی هستند و بهتر است خریداری نشوند.

طرز کار منبع تغذیه آزمایشگاهی چگونه است؟

دستگاه های منبع تغذیه را معمولا با روش کار بسیار ساده طراحی می نمایند تا بتوان به راحتی از آن استفاده کرد. با وجود همین سادگی، امکان اشتباه نیر وجود دارد. پس بهتر است قبل از کار با آن به خوبی با دستگاه آشنا شوید. منابع تغدیه دارای قابلیت ولتاژ ثابت و جریان ثابت هستند و در مدل های پیشرفته تر حالت های مقاومت ثابت و توان ثابت را نیز مشاهده می کنیم. اگر جریان و یا ولتاژ را به مدار اعمال کنید، با توجه به قانون اهم که بیان میکند: “جریان و ولتاژ نسبت معکوس دارند” ، تعیین می شود. بنابراین شما نمی توانید مقدار ولتاژ و جریان را به طور همزمان تعیین کنید. شما می توانید برای جریان خروجی محدودیتی تعیین کنید. بر روی این دستگاه، پیچی قرار داده شده است به نام current limiter. با کمک آن می توانید جریان خود را محدود کنید.

نکات ایمنی کار با منبع تغذیه آزمایشگاهی چیست؟

خرید منبع تغذیه 

امروزه در حوزه صنعت به خصوص صنایع  الکترونیک ،خرید منبع تغذیه همواره سوالی است که توسط خریداران مطرح می‌ شود. توصیه ما به افراد این است که با خرید منبع تغذیه مناسب، کیفیت و کارایی،قیمت فروشگاهی،مصرف و بازدهی که از آن انتظار دارند را دریافت نمایند. توجه داشته باشید که منبع تغذیه نمونه ‌های مختلف و کارایی های متفاوتی را دارد. نوع منبع تغذیه و برندی که آن را تولید کرده است فاکتور مهمی برای انتخاب این محصول می باشد. مشاوران ما در این زمینه می ‌توانند شما را برای خرید یک منبع تغذیه مناسب راهنمایی نمایند. 

پارامترهای کلیدی انتخاب منبع تغذیه

اگرچه بسیاری از پارامترهای کلیدی منبع تغذیه بسته به هر برنامه متفاوت است، پارامترهای زیر در همه موارد حیاتی هستند: 

1. وضوح دقت بازخوانی
2. وضوح بازخوانی
3. پایداری دما
4. تنظیم بار

توجه:هرگونه کپی برداری از مقاله با ذکر منبع و ارائه ی لینک مقاله بلامانع است.