راهنمای جامع منابع تغذیه آزمایشگاهی-بخش اول
منبع تغذیه AC/DC
منبع تغذیه AC-DC یک ابزار مهم برای کنترل برق در کاربردهای مختلف است. این منبع تغذیه همه کاره در طیف وسیعی از کاربردهای روزمره استفاده می شود، از برق رسانی به وسایل الکترونیکی گرفته تا تامین برق ثابت تا اجزای حیاتی. در این مقاله انواع مختلف منبع تغذیه AC-DC، نحوه عملکرد آنها و مزایا و معایب هر کدام مورد بحث قرار خواهد گرفت. درک اصول منبع تغذیه AC و DC برای تصمیم گیری آگاهانه هنگام انتخاب منبع تغذیه برای یک کاربرد خاص ضروری است.
منبع تغذیه چیست؟
منبع تغذیه وسیله ای است که برای تامین انرژی الکتریکی برای بار الکتریکی استفاده می شود. این اصطلاح بیشتر برای اشاره به دستگاه هایی استفاده می شود که یک شکل از انرژی الکتریکی را به دیگری تبدیل می کنند، مانند آنهایی که برای تبدیل AC (جریان متناوب) به DC (جریان مستقیم) استفاده می شوند. منبع تغذیه معمولاً برای تنظیم ولتاژ و جریان وارد شده به یک دستگاه الکتریکی، محافظت از آن در برابر قطع برق و ارائه یک منبع تغذیه پایدار استفاده می شود. منابع تغذیه در انواع مختلفی از جمله آداپتورهای AC، منابع تغذیه DC و مبدل های DC/DC موجود هستند.
منبع تغذیه AC/DC نوعی منبع تغذیه است که قابلیت تبدیل جریان متناوب (AC) به جریان مستقیم (DC) را دارد. منابع تغذیه AC/DC را می توان برای تامین انرژی طیف گسترده ای از دستگاه های الکترونیکی، از جمله کامپیوتر، تلویزیون، کنسول های بازی و سایر لوازم الکترونیکی مصرفی استفاده کرد.
منابع تغذیه AC/DC در انواع مختلفی از جمله آداپتورهای دوشاخه دیواری، منابع تغذیه رومیزی و منابع تغذیه فریم باز موجود هستند. علاوه بر این، بسیاری از منابع تغذیه AC/DC برای ارائه سطوح مختلف حفاظت در برابر نوسانات برق طراحی شده‌اند که آنها را برای کاربردهای صنعتی مناسب می‌سازد.
منبع تغذیه AC/DC معمولاً از اجزای مختلفی از جمله ترانسفورماتور، مدار سوئیچینگ AC/DC و یکسو کننده تشکیل شده است. ترانسفورماتور ولتاژ AC را به سطح ولتاژ مورد نیاز برای بار کاهش می دهد. مدار سوئیچینگ AC/DC ولتاژ AC را به ولتاژ DC تبدیل می کند و یکسو کننده ولتاژ AC/DC را به ولتاژ DC تبدیل می کند. در برخی موارد، ممکن است از یک تنظیم کننده ولتاژ برای تثبیت ولتاژ خروجی منبع تغذیه استفاده شود.
منابع تغذیه AC/DC در کاربردهای بسیار متنوعی از جمله تامین انرژی دستگاه های الکترونیکی، برق رسانی به موتورهای الکتریکی و تامین برق اضطراری استفاده می شود. همچنین برای تامین برق ماشین های صنعتی مانند ماشین های CNC و تجهیزات پزشکی مانند ماشین های اشعه ایکس استفاده می شود. منابع تغذیه AC/DC منبع تغذیه قابل اعتماد و کارآمدی هستند و در انواع مختلفی از جمله منابع تغذیه رومیزی، آداپتورهای دوشاخه دیواری و منابع تغذیه فریم باز موجود هستند.
درک جریان متناوب (AC)
جریان متناوب (AC) شکلی از برق است که بیشتر در خانه ها و مشاغل استفاده می شود. این به لطف ژنراتورهایی که یک میدان الکتریکی نوسانی ایجاد می‌کنند که باعث می‌شود الکترون‌ها به جلو و عقب جریان پیدا کنند، به‌طور طبیعی در شبکه‌های برق رخ می‌دهد. برق متناوب از دو قسمت ولتاژ و آمپر ساخته شده است. ولتاژ بر حسب ولت (V) اندازه گیری می شود و در اصل فشاری است که الکتریسیته را از مدار عبور می دهد. آمپر (در آمپر یا A اندازه گیری می شود) مقدار برقی است که از مدار عبور می کند.
هنگامی که برق AC به توان DC (جریان مستقیم) تبدیل می شود، ولتاژ و آمپر ثابت می مانند، اما جریان فقط در یک جهت جریان می یابد. این نوع الکتریسیته برای قطعات الکترونیکی خاصی مانند کامپیوترها که به یک منبع برق ثابت و قابل اعتماد نیاز دارند، ضروری است. برای انجام این کار، از منبع تغذیه AC به DC برای تبدیل برق AC به برق DC مورد نظر استفاده می شود.
منبع تغذیه AC به DC با عبور جریان الکتریسیته متناوب از طریق یکسوساز کار می کند که دستگاهی است که برق AC را به برق DC تبدیل می کند. این فرآیند با استفاده از دیودها امکان پذیر می شود که اجزای الکتریکی هستند که به الکتریسیته اجازه می دهند فقط در یک جهت حرکت کند. یکسو کننده (حاوی دیودها) به یک ترانسفورماتور متصل می شود که ولتاژ را از منبع برق AC به ولتاژ مورد نظر برای منبع تغذیه DC کاهش می دهد.
ترانسفورماتور همچنین برای تبدیل برق AC به فرکانس خاصی که برای کاربرد مورد نظر استفاده می شود کاربرد دارد. بسیاری از منابع تغذیه AC به DC همچنین دارای یک سیستم فیلتر برای کاهش هر گونه نویز خارجی که ممکن است با منبع تغذیه تداخل داشته باشد، دارند. این تضمین می کند که ولتاژ و فرکانس مورد نظر برای منبع تغذیه DC حفظ می شود.
منبع تغذیه AC به DC یک جزء ضروری برای اکثر دستگاه های الکترونیکی است، زیرا به دستگاه اجازه می دهد تا با ولتاژ و فرکانس لازم کار کند. بدون منبع تغذیه، بسیاری از دستگاه ها نمی توانند به درستی کار کنند.
منبع تغذیه خطی AC/DC
منبع تغذیه AC/DC خطی نوعی منبع تغذیه است که جریان متناوب (AC) را با استفاده از یک تنظیم کننده خطی به جریان مستقیم (DC) تبدیل می کند. تنظیم کننده های خطی در طیف گسترده ای از کاربردها، از برق رسانی به وسایل الکترونیکی تا تامین انرژی ماشین آلات بزرگ استفاده می شوند. اجزای اصلی منبع تغذیه AC/DC خطی ترانسفورماتور، یکسو کننده، فیلتر خروجی و البته خود رگولاتور خطی هستند. ترانسفورماتور ولتاژ AC ورودی را به ولتاژ پایین تر در جریان مورد نیاز تبدیل می کند. این ولتاژ پایین توسط یکسو کننده که AC را به DC تبدیل می کند اصلاح می شود. فیلتر خروجی سیگنال تصحیح شده را صاف می کند و سپس آن را به تنظیم کننده خطی می رساند. رگولاتور خطی از ترانزیستور برای تنظیم ولتاژ خروجی به سطح DC مورد نظر استفاده می کند.
مزایای استفاده از منبع تغذیه AC/DC خطی دقت و پایداری آن است. تنظیم کننده های خطی معمولاً بسیار دقیق هستند و می توان آنها را بسیار دقیق تنظیم کرد. آنها همچنین بسیار پایدار هستند، به این معنی که با تغییرات بار یا دما تغییر نمی کنند. این آنها را برای تامین انرژی الکترونیک حساس ایده آل می کند زیرا آنها قادر به حفظ ولتاژ خروجی ثابت هستند. این همچنین آنها را بسیار کارآمد می کند زیرا برای حفظ ولتاژ خروجی به مقدار زیادی برق نیاز ندارند.
منابع تغذیه AC/DC خطی در طیف گسترده ای از کاربردها از کنترل موتورها و پمپ ها تا تامین انرژی الکترونیک پیچیده استفاده می شود. آنها همچنین در تجهیزات پزشکی، محصولات مسکونی و تجاری و بسیاری از کاربردهای صنعتی دیگر استفاده می شوند. منبع تغذیه خطی AC/DC یک جزء ضروری برای هر دستگاه یا سیستمی است که نیاز به تبدیل AC به DC دارد.
منبع تغذیه سوئیچینگ AC/DC
منبع تغذیه سوئیچینگ AC/DC نوعی واحد منبع تغذیه است که می تواند ولتاژهای جریان متناوب (AC) و جریان مستقیم (DC) را به توان قابل استفاده تبدیل کند که می تواند توسط دستگاه های الکترونیکی استفاده شود. این یک شکل کارآمد از تبدیل انرژی است و به طور گسترده در لوازم الکترونیکی مصرفی مانند رایانه ها، تلویزیون ها و دستگاه های بازی استفاده می شود. منبع تغذیه سوئیچینگ AC/DC می تواند با هر دو ولتاژ AC و DC کار کند و عملکرد با راندمان بالا را با تلفات بسیار کم توان حتی در ولتاژ ورودی پایین فراهم می کند. همچنین ویژگی های مدیریت حرارتی عالی را ارائه می دهد که به محافظت از دستگاه در برابر آسیب حرارتی و کاهش نیاز به خنک کننده فعال کمک می کند.
منبع تغذیه AC/DC سوئیچینگ، با سوئیچینگ بین ولتاژ AC فرکانس بالا و ولتاژ DC فرکانس پایین کار می کند. این تناوب بین AC و DC به کاهش مقدار توان از دست رفته در طول فرآیند تبدیل کمک می‌کند و در نتیجه تبدیل انرژی کارآمدتری را به همراه دارد. این دستگاه همچنین طیف گسترده ای از سطوح ولتاژ و جریان خروجی را ارائه می دهد که می تواند مطابق با نیازهای دستگاه در حال تغذیه تنظیم شود.
منبع تغذیه سوئیچینگ AC/DC در طیف گسترده ای از دستگاه ها، از رایانه های شخصی گرفته تا تجهیزات پزشکی و از ماشین آلات صنعتی گرفته تا کاربردهای نظامی استفاده می شود. همچنین در منابع انرژی تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی و باد استفاده می شود، زیرا می تواند در انواع فرآیندهای تبدیل انرژی استفاده شود. منبع تغذیه سوئیچینگ AC/DC قابل اعتماد، کارآمد و مقرون به صرفه است که آن را به یکی از محبوب ترین انواع منبع تغذیه در حال حاضر تبدیل می کند.
منبع تغذیه تک فاز در مقابل سه فاز
منابع تغذیه AC/DC را می توان بر اساس تعداد فازهایی که استفاده می کنند و نوع خروجی که تولید می کنند طبقه بندی کرد. منابع تغذیه تک فاز از یک فاز جریان متناوب (AC) برای تولید جریان مستقیم (DC) استفاده می کنند. از طرف دیگر منابع تغذیه سه فاز از سه فاز AC برای تولید DC استفاده می کنند. اکثر منابع تغذیه تجاری و صنعتی سه فاز هستند و نسبت به منابع تک فاز می توانند توان بالاتری را پشتیبانی کنند.
منابع تغذیه تک فاز معمولاً در مصارف مسکونی استفاده می شوند زیرا می توانند برق را از یک پریز دیواری استاندارد تامین کنند. از این منابع تغذیه می توان در کاربردهای تجاری کوچکتر که برق سه فاز در دسترس نیست نیز استفاده کرد. با این حال، منابع تغذیه سه فاز بیشتر برای کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند زیرا می توانند مقادیر بیشتری برق نسبت به منابع تک فاز تولید کنند.
منابع تغذیه تک فاز معمولاً مقرون به صرفه تر از منابع تغذیه سه فاز هستند. این به این دلیل است که تجهیزات و سیم کشی مربوطه نسبت به آنچه برای سیستم های برق سه فاز مورد نیاز است، ارزان تر است. علاوه بر این، منابع تغذیه تک فاز پیچیدگی کمتری دارند و می توان آنها را با سرعت بیشتری نسبت به منابع تغذیه سه فاز نصب کرد.
منابع تغذیه سه فاز کارایی بیشتری نسبت به منبع تغذیه تک فاز دارند. این به این دلیل است که آنها برق را در سه نقطه مختلف از زمان (یعنی فاصله بین هر فاز) تامین می کنند. این امر منجر به اتلاف انرژی کمتر و تحویل روان‌تر برق می‌شود. منابع تغذیه سه فاز نیز قابل اعتمادتر هستند زیرا به جای یک فاز از سه فاز AC استفاده می کنند.
انتخاب استفاده از منبع تغذیه تک فاز یا سه فاز به میزان برق مورد نیاز و هزینه مربوط به انواع مختلف منبع تغذیه بستگی دارد. منابع تغذیه تک فاز عموماً بهترین انتخاب برای کاربردهای کوچکتر هستند، در حالی که منابع تغذیه سه فاز برای برنامه هایی که نیاز به توان بالاتری دارند بهترین انتخاب هستند.
اینسترو سنتر ارائه دهنده ی انواع منابع تغذیه آزمایشگاهی می باشد جهت مشاهده و خرید این منابع تغدیه آزمایشگاهی می توانید به لینک زیر مراجعه کنید :
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.