Home Products About Us Downloads FAQ Contact Us درباره منبع تغذیه سوئیچینگ

MeanWell Switching Power Supply EasyView HMI TouchWin HMI Liyan PLC Thinget PLC Contrinex Sensors

منبع تغذیه یکی از اجزای اصلی هر دستگاه

منبع تغذیه محصولی نیست که به طور مستقیم به صورت یک کالا برای عموم مردم عرضه شود، بلکه منبع تغذیه یکی از اجزای اصلی تمامی دستگاههای الکتریکی است که مردم از آنها استفاده می کنند. منبع تغذیه انرژی الکتریکی را از یک منبع مشخص به مصرف کننده مشخص انتقال می دهد. این انتقال انرژی از طریق یک مدار الکتریکی انجام می پذیرد که به آن منبع تغذیه می گویند.

بازگشت به بالای صفحه

کاربرد های منبع تغذیه

اصلی ترین کاربرد منبع تغذیه تبدیل برق متناوب به برق مستقیم می باشد. این نوع کاربرد تقریبا در تمام دستگاههای الکتریکی مصرف دارد. امروزه در اکثر منابع تغذیه سوئیچینگ، خروجی به وسیله المان های الکتریکی که با فرکانس های بالا  خاموش و روشن می شوند کنترل می شود. منظور از المان های الکتریکی نیمه رساناهای قدرت می باشند. این گونه از منابع تغذیه بازده بیشتری نسبت به مدل های لینیر یا خطی دارند زیرا کنترل انرژی از طریق مدار سوئیچینگ باعث افت ولتاژ کمتری می شود.

در زمان فعال بودن یا سوئیچ کردن افت ولتاژ کم و کنترل دقیق جریان اتفاق می افتد  و در لحظه خاموشی  جریان کاملا قطع شده و در نتیجه اتلاف انرژی در ولتاژ و جریان به طور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد.

بازگشت به بالای صفحه

ویژگی های منابع تغذیه سوئیچینگ

منابع تغذیه سوئیچینگ دارای حجم کمتر و وزن سبکتری (با توجه به استفاده از قطعات کوچکتر با تولید حرارت کمتر) نسبت به مدل های خطی می باشد. تمایل صنایع و سازندگان دستگاه های الکتریکی برای کوچک کردن اندازه و سایز محصولات خود، باعث طراحی و تغییر سایز در منابع تغذیه دستگاهها که معمولا دارای حجم و وزن بالایی می باشند  را  می شود. آنها سعی می کنند در تمامی قسمت های دستگاه خود و به خصوص در قسمت منبع تغذیه این کار را انجام دهند.

امروزه اکثر تولیدکنندگان منبع تغذیه سوئیچینگ از تکنیک Power Factor Correction استفاده می کنند.

بازگشت به بالای صفحه

تقسیم بندی منابع تغذیه سوئیچینگ

تقسیم بندی در منبع تغذیه به چهار گروه می باشد :

1.      AC/DC

2.      DC/DC ( تغییر ولتاژ یا جریان )

3.      AC/AC ( تغییر در فرکانس )

4.      DC/AC (اینورتر )

منبع تغذیه دستگاهی است که انرژی الکتریکی را از یک منبع ولتاژ به یک مصرف کننده می رساند که این کار در یک مدار الکتریکی به نام منبع تغذیه انجام می شود.

SMPS یا Switching Mode Power Supply یا منبع تغذیه سوئیچینگ می باشد. در این نوع تغذیه المان های سوئیچینگ قدرتی به طور مداوم و پشت سر هم مشغول به کار می باشند و دائماً با فرکانس بالا قطع و وصل می شوند و در نهایت انرژی تبدیل شده را در المان هایی مانند خازن ذخیره کنند.

با یک مدار کنترل سوئیچینگ ما می توانیم فاز نسبی، میانگین ولتاژ در ترانزیستورهای قدرت و همچنین جریان خروجی را کنترل نماییم. در منابع تغذیه سوئیچینگ تغییرات فرکانس می تواند از 20KHz تا چندین مگاهرتز باشد.

در قسمت زیر شما می توانید بلاک دیاگرام یک منبع تغذیه که برق AC را به برق DC تبدیل می کند را شماهده بفرمایید.

بازگشت به بالای صفحه

قسمت ورودی در منبع تغذیه

برق اصلی ابتدا از فیوز گذشته و به فیلتر می رسد و پس از آن وارد پل دیودی شده و یک سو می شود. در قسمت بعدی  وارد بخش PFC شده . در این قسمت ولتاژ رگوله شده و آماده وارد شدن به بخش DC/DC را پیدا می کند. F1 و F2 که در قسمت چپ تصویر نمایش داده شده اند، فیوزهای داخلی می باشند. فیوز یک المان جهت محافظت فیزیکی از مدار می باشد .زمانی که ولتاژ ورودی از حد مجاز بیشتر شود و یا دستگاه جریان بیشتری از حد استاندارد خود را طلب کند باعث قطع شدن فیوز می شود. فیوز یکی از مهمترین قسمت های مدار محافظ برای Over Load و Over Voltage می باشد.

با توجه به تاخیر زمان، فیوزها همیشه نمی توانند در مقابل خرابی های به وجود آمده در اثر شرایط غیر عادی طبیعی از مدار پاور ساپلای محافظت کند. کاربرد اصلی فیوز محافظت از مدار در مقابل Overload و Over Voltage و Over Heat می باشد. همچنین از دیگر وظایف فیوز جلوگیری از تاثیرگذاری مدارهای خارجی و القاهای مختلف به مدار منبع تغذیه و در نتیجه سوختگی المان های  مدار آن می باشد.

فیلتر EMI پایین گذر برای کاهش جریانهای فرکانس بالایی که از منبع تغذیه سوئیچینگ گرفته شده به یک سطح قابل قبول طراحی شده است. لازم است که از تاثیرگذاری منبع تغذیه بروی مدارهایی که به ورودی متصل شده اند جلوگیری کرد. تعدادی استاندارد ( مانند EN55022 برای تجهیزات فناوری اطلاعات ) برای دستیابی به بیشترین سطح EMI ناشی از منبع تغذیه سوئیچینگ وجود دارند.

در ادامه فیلتر یک مدار یکسو کننده پل دیودی که ورودی AC را به پالس DC تبدیل می کند قرار دارد. در داخل این یکسو کننده دیودی چهار دیود استفاده شده است تا هم با سیکل مثبت و هم با سیکل منفی ولتاژ ورودی، ولتاژ خروجی را تولید کند.

ولتاژ یک سو شده وارد قسمت تنظیم کننده مقدمااتی (Power factor Correction) می شود. خروجی PFC پاور فکتور را افزایش داده و ولتاز را تا 370-400 VDC افزایش می دهد. همچنین یک توپولوژی وجود دارد که ولتاژهای افزایشی، پیک ورودی ولتاژ AC را به خوبی مدارهایی که در آن کاهنده به جای افزاینده استفاده شده است را دنبال می کند. Power Factor در حقیقت یک نسبتی بین توان اکتیو و راکتیو می باشد.

تنظیم کننده اولیه PFC، جریان AC ورودی را کنترل می کند تا با ولتاژ AC اصلی هم فاز شده باشد و شکل موج های ولتاژ مشابه شکل موج های ولتاژ ورودی تولید کند. بدون این، ممکن است جریان ورودی به صورت شکل موج هایی مربعی با ولتاژ Peak to Peak بالا با بازده زمانی کم  به منبع تغذیه برسد که دارای هارمونیک های بالا می باشد. هارمونیک های جریان هیچ توانی را به بار نمی رسانند، ولی باعث حرارت بالا در المان ها و سیم بندی ها می شود. آنها همچنین بیشترین توانی را که می شود از یک خروجی استاندارد گرفت را کاهش می دهند. تنظیم کننده های مختلفی وجود دارد که هارمونیک های جریان ورودی را محدود می کنند ، مانند EN61000-3-2(برای تجهیزاتی که به سیستم های توزیع کننده ولتاژ کم عمومی متصل هستند) و یا DO-160(تجهیزات آنتن های هوایی)

برای دیدن این هارمونیک ها شما می توانید از تکنیک های تصحیح PF استفاده کنید. یک منبع تغذیه با PF بالا شکل موج های جریان را با توجه به ولتاژ ورودی سینوسی ، سینوسی تولید می کند که باعث کاهش هارمونیک ها می شود. به طور رایج هیچ استاندارد بین المللی اجباری که برای تصحیح PF برای تجهیزات الکترونیکی وجود ندارد، ولی تعداد استانداردهای صنعتی و ملی خوبی  وجود دارند که به PF بالای 0.9   احتیاج دارند. پاور فکتور مانند هارمونیک های جریان به وسیله دستگاه های سنجش مختلف  یا منبع ولتاژ AC قابل انذازه گیری می باشد.

 

Top

© Imenista Andish Ltd.