Ταξινόμηση της τροφοδοσίας και των διαφορετικών τύπων της

Η μονάδα τροφοδοσίας είναι το τμήμα του υλικού που χρησιμοποιείται για τη μετατροπή της τροφοδοσίας που παρέχεται από την πρίζα σε χρησιμοποιήσιμη ισχύ σε πολλά μέρη μέσα σε μια ηλεκτρική συσκευή. Κάθε τροφοδοσία ενέργειας πρέπει να οδηγεί το φορτίο του, το οποίο είναι συνδεδεμένο με αυτό. Ανάλογα με το σχεδιασμό της, μια μονάδα τροφοδοσίας δύναται να λαμβάνει ενέργεια από διάφορους τύπους πηγών ενέργειας, όπως συστήματα μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας , ηλεκτρομηχανικά συστήματα όπως γεννήτριες και εναλλάκτες, μετατροπείς ηλιακής ενέργειας, συσκευές αποθήκευσης ενέργειας όπως μπαταρία και κυψέλες καυσίμου ή άλλη τροφοδοσία. Υπήρχαν δύο τύποι τροφοδοτικών, το τροφοδοτικό AC και DC. Με βάση τις ηλεκτρικές προδιαγραφές της ηλεκτρικής συσκευής ενδέχεται να χρησιμοποιεί εναλλασσόμενο ρεύμα ή DC.

Τι είναι το τροφοδοτικό;

Το τροφοδοτικό μπορεί να οριστεί καθώς είναι μια ηλεκτρική συσκευή που χρησιμοποιείται για την παροχή ηλεκτρικής τροφοδοσίας σε ηλεκτρικά φορτία. Η κύρια λειτουργία αυτής της συσκευής είναι να αλλάξει το ηλεκτρικό ρεύμα από μια πηγή στην ακριβή τάση, συχνότητα και ρεύμα για να τροφοδοτήσει το φορτίο. Ωρες ωρες, αυτά τα τροφοδοτικά μπορεί να χαρακτηριστεί ως μετατροπέας ηλεκτρικής ενέργειας. Ορισμένοι τύποι προμηθειών είναι ξεχωριστά κομμάτια φορτίων, ενώ άλλοι κατασκευάζονται στις συσκευές που ελέγχουν.

Διάγραμμα μπλοκ τροφοδοσίας

Το κύκλωμα τροφοδοσίας χρησιμοποιείται σε διάφορες ηλεκτρικές και ηλεκτρονικές συσκευές. Τα κυκλώματα τροφοδοσίας ταξινομούνται σε διαφορετικούς τύπους με βάση την ισχύ που χρησιμοποιούν για την παροχή κυκλωμάτων ή συσκευών. Για παράδειγμα, τα κυκλώματα με βάση τον μικροελεγκτή είναι γενικά τα κυκλώματα τροφοδοσίας 5V DC (RPS), τα οποία μπορούν να σχεδιαστούν με τη βοήθεια διαφορετικής μεθόδου για την αλλαγή ισχύος από 230V AC σε 5V DC.

Το διάγραμμα μπλοκ τροφοδοσίας και η βήμα προς βήμα μετατροπή 230V AC σε 12V DC συζητούνται παρακάτω.

• Ένας μετασχηματιστής βήμα προς τα κάτω μετατρέπει το 230V AC σε12v.
• Ο ανορθωτής γέφυρας χρησιμοποιείται για να αλλάξει AC σε DC
• Ένας πυκνωτής χρησιμοποιείται για το φιλτράρισμα των κυματισμών AC και δίνει στον ρυθμιστή τάσης.
• Τέλος, ο ρυθμιστής τάσης ρυθμίζει την τάση στα 5V και τέλος, μια δίοδος αποκλεισμού χρησιμοποιείται για τη λήψη της παλμικής κυματομορφής.

Διάγραμμα μπλοκ τροφοδοσίας

Ταξινόμηση της τροφοδοσίας και των διαφορετικών τύπων της

Εδώ θα συζητήσουμε διάφορα είδη τροφοδοτικών που υπήρχαν στον κόσμο της αγοράς. Στον παρακάτω πίνακα αναφέρονται οι βασικοί τύποι τροφοδοτικών για τις ακόλουθες συνθήκες.

Τροφοδοτικό εναλλασσόμενου ρεύματος

Οι διαφορετικές τάσεις AC δημιουργούνται χρησιμοποιώντας έναν μετασχηματιστή. Ο μετασχηματιστής μπορεί να έχει πολλές περιελίξεις ή βρύσες, οπότε το όργανο χρησιμοποιεί διακόπτες για να επιλέξει τα διαφορετικά επίπεδα τάσης. Εναλλακτικά, ένας μεταβλητός μετασχηματιστής (ρυθμιζόμενος αυτομετασχηματιστής) μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη συνεχή μεταβολή των τάσεων. Ορισμένες μεταβλητές παροχές AC περιλαμβάνονται μετρητές για την παρακολούθηση της τάσης, του ρεύματος και / ή της ισχύος.

Τροφοδοτικό εναλλασσόμενου ρεύματος

Μη ρυθμιζόμενη γραμμική τροφοδοσία

Τα μη ρυθμιζόμενα τροφοδοτικά περιέχουν μετασχηματιστή προς τα κάτω, ανορθωτή, πυκνωτή φίλτρου και αντίσταση εξαέρωσης. Αυτός ο τύπος τροφοδοσίας, λόγω απλότητας, είναι ο λιγότερο δαπανηρός και πιο αξιόπιστος για απαιτήσεις χαμηλής ισχύος. Το κύριο μειονέκτημα είναι ότι η τάση εξόδου δεν είναι σταθερή. Θα ποικίλλει ανάλογα με την τάση εισόδου και το ρεύμα φορτίου και η κυματισμός δεν είναι κατάλληλη για ηλεκτρονικές εφαρμογές. Η κυματισμός μπορεί να μειωθεί αλλάζοντας τον πυκνωτή φίλτρου σε φίλτρο LC (επαγωγέας-πυκνωτής), αλλά το κόστος γίνεται περισσότερο.

Μη ρυθμιζόμενη γραμμική τροφοδοσία

Μετασχηματιστής εισόδου

Ο μετασχηματιστής εισόδου χρησιμοποιείται για τη μετατροπή της τάσης εισερχόμενης γραμμής στο απαιτούμενο επίπεδο της τροφοδοσίας. Επίσης, απομονώνει το κύκλωμα εξόδου από την τροφοδοσία γραμμής. Εδώ χρησιμοποιούμε ένα μετασχηματιστής προς τα κάτω .

Ανορθωτής

Ο ανορθωτής χρησιμοποιείται για τη μετατροπή του εισερχόμενου σήματος από μορφή AC σε ακατέργαστο DC. Ανατρέξτε σε αυτούς τους συνδέσμους. Διατίθενται διαφορετικοί τύποι ανορθωτικών ανορθωτής μισού κύματος και ανορθωτής πλήρους κύματος .

Πυκνωτής φίλτρου

Το παλμικό DC από τον ανορθωτή τροφοδοτείται στον πυκνωτή εξομάλυνσης. Θα αφαιρέσει τους ανεπιθύμητους κυματισμούς στο παλλόμενο DC.

Αντίσταση Bleeder

Το Bleeder Resistor είναι επίσης γνωστό ως αντίσταση αποστράγγισης τροφοδοσίας. Συνδέεται μεταξύ των πυκνωτών φίλτρου για να αποστραγγίσει το αποθηκευμένο φορτίο τους, έτσι ώστε η τροφοδοσία του συστήματος ισχύος να μην είναι επικίνδυνη.

Προγραμματιζόμενο τροφοδοτικό

Αυτός ο τύπος τροφοδοσίας επιτρέπει το τηλεχειριστήριο για τη λειτουργία του μέσω αναλογικής εισόδου, διαφορετικά ψηφιακών διεπαφών όπως GPIB ή RS232. Οι ελεγχόμενες ιδιότητες αυτής της παροχής περιλαμβάνουν ρεύμα, τάση, συχνότητα. Αυτοί οι τύποι προμηθειών χρησιμοποιούνται σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, όπως κατασκευή ημιαγωγών, γεννήτριες ακτίνων Χ, παρακολούθηση της ανάπτυξης κρυστάλλων, αυτοματοποιημένος έλεγχος συσκευών.

Γενικά, αυτοί οι τύποι τροφοδοτικών χρησιμοποιούν έναν απαραίτητο μικροϋπολογιστή για έλεγχο καθώς και παρακολούθηση της λειτουργίας ενός τροφοδοτικού. Ένα τροφοδοτικό που παρέχεται με μια διεπαφή υπολογιστή χρησιμοποιεί τυπικά (ή) ιδιόκτητα πρωτόκολλα επικοινωνίας και γλώσσα ελέγχου συσκευών όπως το SCPI (στάνταρ-εντολές-για-προγραμματιζόμενα-όργανα)

Τροφοδοσία υπολογιστή

Η μονάδα παροχής ρεύματος σε έναν υπολογιστή είναι το μέρος του υλικού που χρησιμοποιείται για την αλλαγή της τροφοδοσίας από την πρίζα σε αξιοποιήσιμη ισχύ για τα διάφορα μέρη του υπολογιστή. Μετατρέπει το εναλλασσόμενο ρεύμα σε συνεχές ρεύμα

Ελέγχει επίσης την υπερθέρμανση μέσω ελέγχου τάσης, η οποία μπορεί να τροποποιηθεί χειροκίνητα ή αυτόματα με βάση την παροχή ρεύματος. Το PSU ή η μονάδα τροφοδοσίας καλείται επίσης ως μετατροπέας ισχύος ή πακέτο ισχύος.

Σε έναν υπολογιστή, τα εσωτερικά εξαρτήματα όπως θήκες, μητρικές κάρτες και τροφοδοτικά είναι όλα διαθέσιμα σε διαφορετικές διαμορφώσεις, μεγέθη που είναι γνωστά ως συντελεστής φόρμας. Και τα τρία αυτά στοιχεία πρέπει να ταιριάζουν καλά για να λειτουργούν σωστά μαζί.

Ρυθμιζόμενη Γραμμική Τροφοδοσία

Τα ρυθμιζόμενα γραμμικά τροφοδοτικά είναι ίδια με τα μη ρυθμιζόμενα γραμμικά τροφοδοτικά εκτός από αυτό ρυθμιστής 3 τερματικών χρησιμοποιείται στη θέση της αντίστασης εξαέρωσης. Ο κύριος στόχος αυτής της παροχής είναι να παρέχει το απαιτούμενο επίπεδο ισχύος DC στο φορτίο. Η τροφοδοσία DC χρησιμοποιεί τροφοδοσία AC ως είσοδο. Διαφορετικές εφαρμογές απαιτούν διαφορετικά επίπεδα τάσεων, αλλά στις μέρες μας τα τροφοδοτικά DC παρέχουν ακριβή τάση εξόδου. Και αυτή η τάση ρυθμίζεται από ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα έτσι ώστε να παρέχει μια σταθερή τάση εξόδου σε ένα ευρύ φάσμα φορτίων εξόδου.

Διάγραμμα μπλοκ ρυθμιζόμενης τροφοδοσίας

Εδώ είναι το βασικό διάγραμμα κυκλώματος για Ρυθμιζόμενη Γραμμική Τροφοδοσία που δίνεται παρακάτω.

Ρυθμιζόμενη Γραμμική Τροφοδοσία

Τα κύρια χαρακτηριστικά αυτού του τροφοδοτικού περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.

• Η απόδοση αυτής της τροφοδοσίας κυμαίνεται από 20 έως 25%
• Τα μαγνητικά υλικά που χρησιμοποιούνται σε αυτό το τροφοδοτικό είναι CRGO core ή Stalloy.
• Είναι πιο αξιόπιστο, λιγότερο περίπλοκο και ογκώδες.
• Δίνει μια ταχύτερη απόκριση.

Τα κύρια πλεονεκτήματα της γραμμικής τροφοδοσίας περιλαμβάνουν αξιοπιστία, απλότητα, χαμηλό κόστος και το επίπεδο θορύβου είναι χαμηλό. Μαζί με αυτά τα οφέλη, υπάρχουν μερικά μειονεκτήματα όπως

Αυτά είναι τα καλύτερα για πολλές εφαρμογές χαμηλής ισχύος, ως αποτέλεσμα όταν απαιτείται υψηλή ισχύ, τα μειονεκτήματα μετατρέπονται σε πιο καθαρά. Τα μειονεκτήματα αυτού του τροφοδοτικού περιλαμβάνουν υψηλή απώλεια θερμότητας, μέγεθος και χαμηλή απόδοση. Κάθε φορά που χρησιμοποιείται γραμμική τροφοδοσία σε εφαρμογές υψηλής ισχύος, απαιτούνται μεγάλα εξαρτήματα για τη διαχείριση της ισχύος.

Εξομάλυνση

Μόλις διορθωθεί από ένα σήμα AC, το DC πρέπει να εξομαλυνθεί για να αφαιρέσει το διαφορετικό επίπεδο τάσης. Οι πυκνωτές μεγάλης αξίας χρησιμοποιούνται γενικά για το σκοπό αυτό.

Ρυθμιστής τάσης

Ένας γραμμικός ρυθμιστής έχει μια ενεργή (BJT ή MOSFET) συσκευή διέλευσης (σειρά ή διακλάδωση) ελεγχόμενη από έναν ενισχυτή διαφορικού υψηλού κέρδους. Συγκρίνει την τάση εξόδου με μια ακριβή τάση αναφοράς και ρυθμίζει τη συσκευή διέλευσης για να διατηρεί μια τάση εξόδου σταθερού επιπέδου. Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι γραμμικών τροφοδοτικών. Διαβάστε περισσότερα για Διαφορετικοί τύποι ρυθμιστών τάσης με αρχή λειτουργίας .

Ρυθμιστής σειράς

Αυτός είναι ο πιο διαδεδομένος ρυθμιστής για γραμμικά τροφοδοτικά. Όπως υποδηλώνει το όνομα, ένα στοιχείο σειράς τοποθετείται στο κύκλωμα όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα, και η αντίστασή του ποικίλλει μέσω των ηλεκτρονικών ελέγχου για να διασφαλιστεί ότι παράγεται η σωστή τάση εξόδου για το ληφθέν ρεύμα.

Έννοια του Series Voltage Regulator ή Series Pass Regulator

Shunt ρυθμιστής

Ο ρυθμιστής διακλάδωσης χρησιμοποιείται λιγότερο ευρέως ως το κύριο στοιχείο ενός ρυθμιστή τάσης. Σε αυτό, ένα μεταβλητό στοιχείο τοποθετείται κατά μήκος του φορτίου όπως φαίνεται παρακάτω. Υπάρχει μια αντίσταση πηγής τοποθετημένη σε σειρά με την είσοδο, και ο ρυθμιστής διακλάδωσης μεταβάλλεται για να βεβαιωθείτε ότι η τάση στο φορτίο παραμένει σταθερή.

Shunt Voltage Regulator με ανατροφοδότηση

Τροφοδοσία λειτουργίας διακόπτη (SMPS)

Το SMPS διαθέτει ανορθωτή, πυκνωτή φίλτρου, τρανζίστορ σειράς, ρυθμιστή, μετασχηματιστή, αλλά είναι πιο περίπλοκο από τα άλλα τροφοδοτικά που έχουμε συζητήσει.

Τροφοδοσία τρόπου εναλλαγής

Το παραπάνω σχήμα είναι ένα απλό μπλοκ διάγραμμα. Η τάση AC αποκαθίσταται σε μια μη ρυθμιζόμενη τάση DC, με το τρανζίστορ σειράς και τον ρυθμιστή. Αυτό το DC κόβεται σε μια σταθερή τάση υψηλής συχνότητας που επιτρέπει το μέγεθος του μετασχηματιστή να μειωθεί δραματικά και επιτρέπει πολύ μικρότερη παροχή ρεύματος. Τα μειονεκτήματα αυτού του τύπου τροφοδοσίας είναι ότι όλοι οι μετασχηματιστές πρέπει να είναι ειδικά κατασκευασμένοι και η πολυπλοκότητα του τροφοδοτικού δεν προσφέρεται για χαμηλή παραγωγή ή οικονομικές εφαρμογές χαμηλής ισχύος. Ανατρέξτε σε αυτόν τον σύνδεσμο Μάθετε τα πάντα για το SMPS .

Τροφοδοσία λειτουργίας διακόπτη (SMPS)

Αδιάλειπτη παροχή ηλεκτρικού ρεύματος (UPS)

Το UPS είναι μια εφεδρική πηγή ισχύος που, σε περίπτωση διακοπής ρεύματος ή διακυμάνσεων, επιτρέπει αρκετό χρόνο για την ομαλή απενεργοποίηση του συστήματος ή για την εκκίνηση μιας γεννήτριας σε κατάσταση αναμονής. Το UPS αποτελείται συνήθως από μια σειρά επαναφορτιζόμενων μπαταριών και κυκλώματος ανίχνευσης ισχύος και κλιματισμού. Επιπλέον, διαβάστε σχετικά με το διάγραμμα κυκλώματος UPS και τους διαφορετικούς τύπους, ανατρέξτε σε αυτόν τον σύνδεσμο για να διαβάσετε περισσότερα Διάγραμμα κυκλώματος UPS και λειτουργία .

Αδιάλειπτη παροχή ηλεκτρικού ρεύματος (UPS)

Τροφοδοσία DC

Ένα τροφοδοτικό DC είναι εκείνο που παρέχει σταθερή τάση DC στο φορτίο του. Με βάση το σχέδιό του, ένα τροφοδοτικό DC μπορεί να ελέγχεται από τροφοδοσία DC ή από παροχή εναλλασσόμενου ρεύματος όπως το δίκτυο τροφοδοσίας.

Τροφοδοσία DC

Πρόκειται για διαφορετικούς τύπους τροφοδοτικών που περιλαμβάνουν γραμμικά τροφοδοτικά, τροφοδοτικό λειτουργίας εναλλαγής, τροφοδοσία χωρίς διακοπή. Επιπλέον, για την εφαρμογή ηλεκτρονικών και ηλεκτρικά έργα ή οποιεσδήποτε πληροφορίες σχετικά με τους τύπους τροφοδοσίας παρέλειψαν να δώσουν τα σχόλιά σας για να δώσουν τις προτάσεις σας, σχόλια στην ενότητα σχολίων παρακάτω.