:: انواع منبع تغذیه ::

آیا شما با انواع منبع تغذیه آشنا هستید؟ آیا می‌دانید که منبع تغذیه سوئیچینگ و منبع تغذیه خطی چه هستند و چه کاربردی دارند؟ در عصر تکنولوژی دستگاه‌های الکترونیکی بسیار زیادی مانند گوشی‌های هوشمند، لپ‌ تاپ‌ها، کامپیوترهای قدرتمند و... استفاده می‌شوند که کارکرد آنها وابسته به منبع تغذیه است.

منبع تغذیه که به آن پاور ساپلای Power supply نیز می‌گویند، دستگاهی است که توان الکتریکی مورد نیاز برای مصرف‌کننده را تأمین می‌کند‌. در حقیقت منابع تغذیه برق را از یک منبع مانند پریز برق دریافت خواهند کرد و آن را به ولتاژ، جریان و فرکانس مورد نیاز دستگاه تبدیل می‌کنند. در واقع وظیفه منبع تغذیه، تأمین بار و انرژی الکتریکی و تبدیل آن به ولتاژ و جریان مورد نیاز کاربر است. اگر شما دوستان گرامی می‌خواهید اطلاعات کاملی در مورد این دستگاه کسب نمایید و سپس برای خرید سوئیچینگ، منبع تغذیه خطی و... اقدام نمایید، در ادامه با ما همراه باشید.

وظایف منبع تغذیه

این دستگاه یعنی منبع تغذیه، وظایف مختلفی را بر عهده دارد که مهمترین آن تبدیل ولتاژ است. بدون شک مهمترین وظیفه منبع تغذیه این است که برق را از یک منبع مانند پریز برق شارژ خاصی دریافت کند و آن ولتاژ را به سطح ولتاژ مورد نیاز دستگاه یا بار الکتریکی مورد نظر تبدیل کند. وظیفه دیگری که این دستگاه بر عهده دارد، تنظیم جریان است.‌ منبع تغذیه باید جریان برق را به دستگاه یا بار الکتریکی مورد نظر تأمین نماید و این جریان باید در محدوده ایمن برای دستگاه باشد تا دستگاه آسیب نبیند.

منبع تغذیه ولتاژ خروجی و جریان خروجی را نیز تنظیم خواهد کرد. یکی از وظایف منبع تغذیه، فیلتر کردن است یعنی برق ورودی به این منبع ممکن است دارای ناخالصی و یا نویز باشد. این منبع تغذیه نویز به هرگونه ناخالصی یا تداخل را فیلتر می‌کند تا برق پایداری به دستگاه مورد نظر برسد و همچنین از کاهش طول عمر و بروز مشکل در آن جلوگیری کند. برخی از انواع منابع تغذیه، توانایی ایزوله کردن بار را دارند یعنی از دستگاه متصل شده در برابر اضافه بار و خطرات الکتریکی محافظت خواهند کرد. برخی از منابع تغذیه مدرن می‌توانند ویژگی‌هایی مانند کنترل از راه دور، ذخیره سازی انرژی و... را داشته باشند.

انواع منبع تغذیه چه هستند؟

ممکن است که به نظر شما منبع تغذیه دستگاهی ساده به نظر برسد اما این‌گونه نیست و حتی ما می‌توانیم منابع تغذیه را بر اساس معیارهای مختلفی تقسیم‌بندی کنیم. دسته‌بندی منابع تغذیه از لحاظ عملکرد، از لحاظ شکل ظاهری، از نظر کارکرد، از نظر تبدیل توان و... به انواع مختلفی تقسیم می‌شود که مروری بر آنها خواهیم داشت.

انواع منبع تغذیه بر اساس شکل ظاهری

منابع تغذیه دارای شکل‌های ظاهری مختلفی هستند و می‌توان از این نظر آنها را به دسته‌های مختلفی تقسیم بندی کرد.

منبع تغذیه آزمایشگاهی ( Bench power supply )

در آزمایشگاه‌های الکترونیک برای راه‌اندازی مدارهای الکترونیکی از منبع تغذیه آزمایشگاهی استفاده می‌کنند تا انرژی الکتریکی مورد نیاز را تأمین کنند. وجود این دستگاه در آزمایشگاه‌ها برای مهندسین برق بسیار لازم است. این دستگاه توانایی تولید ولتاژ‌های مختلف را دارد و می‌تواند در آزمایش‌های گوناگون بسیار کارآمد باشد. منبع تغذیه آزمایشگاهی یک نوع دستگاه بسته‌بندی شده رومیزی است که برای موارد آزمایشی و تست مدار از آن استفاده می‌شود.

این محصول غالباً در آزمایشگاه‌های الکترونیک صنعتی و راه‌اندازی الکترونیک کاربرد دارد. برای اینکه این محصول بتواند انرژی الکتریکی را تأمین کند، انرژی خود را از مختلف و گوناگونی مانند منبع تغذیه دیگر، مبدل انرژی خورشیدی، سیستم انتقال انرژی الکتریکی، ژنراتور، آلترناتور و..‌. خواهد کرد. شما دوستان گرامی ممکن است این دستگاه را با نام سیگنال ژنراتور و یا فانکشن ژنراتور نیز بشناسید‌. این منابع تغذیه معمولاً دارای دکمه‌هایی برای تنظیم ولتاژ و جریان خروجی هستند و برای تأمین برق تجهیزات الکترونیکی در کارگاه‌ها و آزمایشگاه‌ها از آنها استفاده می‌شود‌.

منبع تغذیه بدون قاب ( Open frame power supply )

منبع تغذیه بدون قاب به صورت گسترده در متالوژی، تجهیزات پزشکی، آنالیز آزمایشگاهی شیمیایی و فیزیکی، تکنولوژی کنترل نوری و... استفاده می‌شود. منبع تغذیه بدون قاب وزن سبکی دارد و دارای اندازه کوچک می‌باشد.‌ منبع تغذیه بدون قاب راندمان بالایی دارد و سر و صدای آن کم است. از دیگر ویژگی‌های این محصول می‌توان به قابلیت استفاده آسان آن اشاره کرد. این منبع تغذیه دارای یک محفظه مکانیک ناتمام است و یا در برخی از موارد فقط دارای برد کفه می‌باشد. منبع تغذیه بدون قاب را می‌توان هم به صورت عمودی و هم به صورت افقی نصب کرد.

منبع تغذیه مجتمع ( Integrated power supply )

منبع قضیه مجتمع دستگاهی است که مدار چاپی PCB مشترک با بار دارد‌. این نوع منبع تغذیه در داخل دستگاه الکترونیکی مانند تلویزیون یا کامپیوتر و... ادغام می‌شود و توسط کاربر قابل مشاهده و یا دسترسی نیست.

منبع تغذیه خارجی یا آداپتور ( External power supply )

احتمالاً شما دوستان گرامی آداپتورها را در دستگاه‌های مختلفی مانند لپ تاپی که از آن استفاده می‌کنید، دیده‌اید. این محصولات برای دسترسی پیدا کردن به ولتاژ و جریان‌های محدود و کوچکتر استفاده خواهند شد. تغذیه خارجی یا آداپتور با یک سیم به بار و به پریز برق دیواری وصل می‌شود.

انواع منبع تغذیه بر اساس کارکرد

منابع تغذیه بر اساس نوع کارکرد و خروجی که خواهند داشت به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند.

منبع تغذیه تنظیم شده ( Regulated power supply )

منبع تغذیه تنظیم شده برای تبدیل جریان متناوب تنظیم نشده به جریان مستقیم ثابت استفاده می‌شود. از نام این محصول مشخص است که ولتاژ یا جریان خروجی را بدون توجه به جریان بار یا ولتاژ ورودی ثابت نگه خواهد داشت. از این محصول برای تغییر منبع AC به DC استفاده می‌شود. این دستگاه نقش و وظیفه دادنِ ولتاژ پایدار به مدار را بر عهده دارد.

منبع تغذیه تنظیم نشده ( Unregulated power supply )

منبع تغذیه تنظیم نشده برخلاف منبع تغذیه تنظیم شده عمل می‌کند یعنی بر اساس تغییر ولتاژ ورودی یا تغییرات جریان بار تغییر خواهد کرد.

منبع تغذیه تنظیم پذیر ( Adjustable power supply )

ولتاژ و جریان در منابع تغذیه تنظیم پذیر با استفاده از پنل‌های ورودی یا دکمه‌ها و در حالت کلی کنترلرهای مکانیکی قابل تغییر هستند.

منبع تغذیه ایزوله ( Isolated power supply )

در منبع تغذیه ایزوله انرژی خروجی به شکل الکتریکی مستقل از انرژی ورودی می‌باشد.

منبع تغذیه توان بالا ( High voltage power supply )

از نام منبع تغذیه توان بالا مشخص است که می‌تواند حدود صدها یا هزاران ولت را تولید کند. این منابع تغذیه توان بالا به صورتی ساخته شده‌اند که رابط خروجی آنها در برابر ایجاد قوس الکتریکی، متلاشی شدن عایق‌بندی و اتصالات اشتباه مقاومت بالایی از خود نشان دهند.

منبع تغذیه قطع نشدنی ( Uninterruptible power supply system )

به منبع تغذیه قطع نشدنی UPS هم می‌گویند. منبع تغذیه قطع نشدنی ورودی خود را هم‌زمان از دو یا چند ورودی تأمین خواهد کرد که معمولاً یک منبع اصلی AC و البته یک باتری دارند. در این صورت اگر منبع اصلی قطع شود، توان مورد نیاز از باتری دریافت خواهد شد. از منبع تغذیه قطع نشدنی در آسانسورها، بیمارستان‌ها و در هر مکان مهمی که قطع برق خسارات جبران ناپذیری را به بار خواهد آورد، استفاده می‌شود.

انواع منبع تغذیه بر اساس روش تبدیل توان

منابع تغذیه را می‌توان بر اساس روش تبدیل توان نیز به چند دسته مختلف تقسیم‌بندی کرد.

منبع تغذیه AC

یکی از انواع کاربردی منابع تغذیه، منبع تغذیه AC محسوب می‌شود. منبع تغذیه AC ولتاژ و جریان متناوب را ارائه می‌دهد. این دستگاه با استفاده از دریافت انرژی به دست آمده از یک منبع برق دیود، ولتاژ را کاهش خواهد داد. لازم به ذکر است که این منبع تغذیه برای تغییر فرکانس و تغییر ولتاژ نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. این منبع تغذیه برای ارائه جریانی تقریباً پایدار طراحی می‌شود در حالی که ولتاژ امکان دارد که بر اساس امپدانس بار تغییر کند.

منبع تغذیه DC

منبع تغذیه DC نوعی منبع تغذیه است که ولتاژ و جریان مستقیم را ارائه می‌دهد. در منبع تغذیه DC، خروجی متغیر یا ثابت است. جریان مستقیم از الکترون‌هایی بهره می‌برد که در یک خط صاف حرکت خواهند کرد. این حرکت خطی بر خلاف حرکت موجی AC خواهد بود. معمولاً در این منبع تغذیه ولتاژ و جریان خروجی قابل تنظیم است.

منبع تغذیه سوئیچینگ Switching

یکی از منابع تغذیه بسیار مهم، منبع تغذیه سوئیچینگ است.‌ اما سوئیچینگ چیست؟ این دستگاه به روش سوئیچینگ رگولاسیون را اجرا می‌کند. منبع تغذیه ولتاژ ورودی را دریافت خواهد کرد و به چند روش به خروجی تبدیل می‌کند. این دستگاه از رگولاتورهای سوئیچینگ برای تبدیل توان الکتریکی استفاده خواهد کرد. منبع تغذیه سوئیچینگ برق را از منبع AC یا DC به بارهای DC هنگام ولتاژ و جریان انتقال می‌دهد. این دستگاه دارای خصوصیات ایمنی و حفاظتی مانند مدارات محدود کننده جریان است وقتی که جریان غیر عادی از منبع تغذیه کشیده می‌شود، سوئیچینگ آن را شناسایی می‌کند و به سیستم دستور خاموشی می‌دهد.

حذف کننده باتری

در میان این منابع تغذیه، کم هزینه‌ترین محصول حذف کننده باتری است که برای کار بر روی تجهیزات دارای باتری استفاده می‌شود. در حقیقت هدف اصلی حذف کننده‌های باتری، عمل کردن آنها به جای باتری است.

انواع منبع تغذیه بر اساس تکنولوژی

درست است که تا کنون به بررسی انواع مختلف منبع تغذیه پرداختیم اما لازم است بدانید که در حالت کلی امروزه منابع تغذیه به دو نوع خطی و سوئیچینگ تقسیم می‌شود.

منبع تغذیه خطی ( Linear power supply )

در منبع تغذیه خطی قطع و وصلی جریان یا سوئیچینگ اتفاق نمی‌افتد. مدار این منبع تغذیه ساده است و شامل اجزای سوئیچینگ نیست. این دستگاه برای تبدیل جریان متناوب به جریان مستقیم از یک ترانسفورماتور استفاده می‌کند. منبع تغذیه خطی برای تنظیم ولتاژ و جریان خروجی استفاده می‌شود. این محصول نویز بسیار کمی دارد. از ویژگی‌های دیگر آن می‌توان به زمان پاسخ‌گویی کوتاه، قابلیت تحمل بار زیاد، وزن بالا و ابعاد بزرگ، بازدهی نسبتاً پایین و... اشاره کرد. معمولاً در تجهیزات ارتباطی، تجهیزات پزشکی، آمپلی فایرهای کم نویز، مدارهای کنترل، تجهیزات تست آزمایشگاهی و... از منبع تغذیه خطی بهره می‌برند.

منبع تغذیه سوئیچینگ ( Switched mode power supply )

سوئیچینگ یکی از پرکاربردترین و بهترین انواع منابع تغذیه است که از آن در محصولات مختلفی استفاده می‌شود. به این دستگاه SMPS نیز گفته می‌شود. خرید منبع تغذیه سوئیچینگ جایگزین بسیار مناسبی برای منبع تغذیه خطی می‌باشد. این دستگاه ابتدا ولتاژ ورودی را دریافت می‌کند و به چند روش به خروجی تبدیل خواهد کرد. در حقیقت این دستگاه انرژی را به صورت مستقیم از برق شهری دریافت کرده و سپس بر حسب برنامه‌ریزی که در آن تعریف شده است، آن را به ولتاژ مورد نیاز تبدیل می‌کند. در حقیقت سوئیچینگ مانند سایر منابع تغذیه انرژی الکتریکی مورد نیاز یک سیستم الکتریکی را تأمین خواهد کرد.

از آنجا که این منبع تغذیه از یک روش سوئیچینگ نیمه هادی برای عبور ولتاژ استفاده می‌شود، نام سوئیچینگ را به خود گرفته است. این دستگاه دائماً روشن و خاموش می‌شود و به همین دلیل است که اتلاف توان در آن به پایین‌ترین حد ممکن می‌رسد. ولتاژ خروجی در منبع تغذیه سوئیچینگ با تنظیم روشن یا خاموش بودن ترانزیستورها صورت می‌گیرد. منبع تغذیه سوئیچینگ در حالت کلی به سه نوع باک، بوست و باک- بوست تقسیم‌بندی می‌شود‌.

منبع تغذیه سوئیچینگ باک تغییر ولتاژ را به صورت کاهشی انجام می‌دهد. منبع تغذیه سوئیچینگ بوست در مواردی که نیاز به ولتاژ بالاتری دارد، استفاده خواهد شد و به همین دلیل به این مدل افزاینده نیز می‌گویند. منبع تغذیه سوئیچینگ باک- بوست در مواردی به کار می‌رود که به صورت هم‌زمان نیاز به ویژگی‌های منبع تغذیه باک و منبع تغذیه بوست باشد. این یعنی ولتاژ خروجی این دستگاه می‌تواند بیشتر و یا کمتر از ولتاژ ورودی باشد. نکته لازم به ذکر این است که منبع تغذیه سوئیچینگ کاربرد بیشتری نسبت به سایر انواع دارد. به همین دلیل توضیحات بیشتری در مورد این محصول به شما ارائه می‌دهیم.‌

مزایای خرید سوئیچینگ

اکنون که می‌دانید سوئیچینگ یک منبع تغذیه است که در برخی از مدارها به کار می‌رود و فعالیت قطعات دیگر و بازدهی دستگاه‌ها را تحت تأثیر قرار دهد، بهتر است مزایای خرید آن را نیز بدانید. این محصول جایگزین مناسبی برای منابع تغذیه خطی است زیرا راندمان و بازدهی بیشتری نسبت به آن دارد. تغذیه سوئیچینگ هنگام کار کردن گرمای کمی تولید می‌کند و طول عمر بالایی خواهد داشت. این محصول در صرفه‌جویی در مصرف انرژی الکتریکی عملکردی عالی دارد. سوئیچینگ نسبت به منابع خطی دارای وزن کمتر و ابعاد کوچکتری است. جالب است بدانید که قیمت منبع تغذیه سوئیچینگ نسبت به مدل‌های سنتی با توجه به صرفه جویی بالا در مصرف انرژی، کمتر است.

کاربرد منبع تغذیه سوئیچینگ

از منبع تغذیه سوئیچینگ در محصولات مختلفی استفاده می‌شود. سوئیچینگ در شارژرهای موبایل و کامپیوترهای مختلف، تجهیزات آی تی، تجهیزات اداری، خودپردازها، تجهیزات آزمایشگاهی و تجهیزات درمانی و بیمارستانی، تجهیزات الکتریکی مانند کنسول‌های بازی تلویزیون‌ها و لوازم خانگی، تجهیزات صوتی، سیستم‌های کنترل ربات‌ها، سیستم‌های قدرت صنعتی و... به کار می‌رود.

تفاوت منبع تغذیه خطی و سوئیچینگ

ممکن است برای شما سوال پیش آمده باشد که منبع تغذیه خطی و سوئیچینگ چه تفاوت‌هایی با یکدیگر دارند. با هم مروری بر مهم‌ترین تفاوت منبع تغذیه خطی و سوئیچینگ خواهیم داشت.

• منبع تغذیه خطی وزن زیاد و ابعادی بزرگ دارد در صورتی که منبع تغذیه سوئیچینگ دارای اندازه کوچک و وزنی سبک است.
• منبع تغذیه خطی از طراحی و ساختار ساده‌ای برخوردار است در صورتی که نوع سوئیچینگ دارای طراحی پیچیده‌ای می‌باشد.
• منبع تغذیه خطی بر خلاف منبع سوئیچینگ دارای نویز الکتریکی بسیار کمی است.
• هزینه نگهداری منبع تغذیه خطی برخلاف هزینه نگهداری سوئیچینگ کم است.
• منبع تغذیه سوئیچینگ حرارت کمی تولید می‌کند و راندمان و بازدهی بالایی دارد در صورتی که منبع خطی با راندمانی کم، حرارت زیادی تولید می‌کند.
• زمان پاسخ‌دهی منبع تغذیه خطی سریع است در صورتی که سوئیچینگ زمان پاسخ‌دهی کندتری دارد.
• منبع تغذیه سوئیچینگ دارای تداخل الکترومغناطیس است که احتیاج به فیلتر خواهد داشت در صورتی که منبع تغذیه‌ خطی تداخل الکترومغناطیسی نخواهد داشت و البته با امواج رادیویی در سایر دستگاه‌ها نیز تداخل ندارد.

نکات خرید منبع تغذیه

انتخاب منبع تغذیه مناسب برای کاربری‌های مختلف ممکن است کمی پیچیده به نظر برسد. در حقیقت منابع تغذیه تنوع زیادی دارند و مدل‌های بسیار مختلفی از آنها در بازار موجود است اما باید به چند نکته مهم هنگام خرید منبع تغذیه دقت کرد. بهتر از شما منبع تغذیه مد نظر خود را از فروشگاهی معتبر خریداری نمایید که برندهای مختلف مطرح و معتبری را به شما عرضه می‌کنند‌. شما باید با توجه به نیازی که از این محصول دارید، دستگاهی متناسب را خریداری نمایید.

توان مورد نیاز دستگاه خود را تعیین نمایید. نوع منبع تغذیه را مشخص کنید شما باید بدانید که نیاز به منبع تغذیه خطی و یا سوئیچینگ دارید. ویژگی‌های محصول مورد نظر خود را بررسی کنید. قیمت برندهای مختلف را مقایسه کنید و از کیفیت و خدمات پس از فروش محصول مطمئن شوید. محل نصب را در نظر بگیرید و سعی کنید منبع تغذیه مطمئنی خریداری کنید که دارای گواهی‌های ایمنی لازم باشد.

خرید انواع منبع تغذیه

در مطلبی که شما دوستان گرامی مطالعه کردید، انواع منبع تغذیه را بر اساس معیارهای مختلف تقسیم‌بندی کردیم و توضیحاتی در مورد هر کدام از آنها دادیم. شما دوستان گرامی هنگام خرید منبع تغذیه باید محصولی متناسب با نیازهای خود را انتخاب نمایید که دارای ویژگی‌هایی مانند قیمت مناسب، کیفیت بالا، گواهینامه‌های ایمنی، برند خوب و... باشد. شما کدام یک از انواع منابع تغذیه را می‌پسندید و چرا؟