יחידת אספקת החשמל היא החלק בחומרה המשמש להמרת הכוח המסופק מהשקע לכוח שמיש לחלקים רבים בתוך מכשיר חשמלי. כל אספקת אנרגיה חייבת להניע את העומס שלה, המחובר אליו. בהתאם לתכנון שלה, יחידת אספקת חשמל עשויה להשיג אנרגיה מסוגים שונים של מקורות אנרגיה, כמו מערכות העברת אנרגיה חשמלית , מערכות אלקטרומכניות כגון גנרטורים ואלטרנטורים, ממירים לאנרגיה סולארית, התקני אחסון אנרגיה כגון סוללה ותאי דלק, או ספק כוח אחר. קיימים שני סוגים של ספקי כוח, ספק כוח AC ו- DC. בהתבסס על המפרט החשמלי של המכשיר החשמלי הוא עשוי להשתמש בחשמל זרם זרם חילופין או זרם זרם זרם זרם זרם זרם זרם.
מה זה ספק כוח?
ניתן להגדיר את ספק הכוח מכיוון שמדובר במכשיר חשמלי המשמש למתן אספקת חשמל לעומסים חשמליים. הפונקציה העיקרית של מכשיר זה היא לשנות את הזרם החשמלי ממקור למתח, תדר וזרם מדויקים בכדי לספק את העומס. לִפְעָמִים, ספקי כוח אלה יכול להיקרא בשם ממירי חשמל. סוגים מסוימים של חומרים מתכלים הם חלקי מטען נפרדים, בעוד שאחרים מפוברקים למכשירים שהם שולטים בהם.
דיאגרמת חסימות ספק כוח
מעגל אספקת החשמל משמש במכשירים חשמליים ואלקטרוניים שונים. מעגלי אספקת החשמל מסווגים לסוגים שונים על בסיס הכוח שהם משתמשים לצורך אספקת מעגלים או מכשירים. למשל, המעגלים מבוססי המיקרו-בקר הם בדרך כלל מעגלי אספקת החשמל המווסתים 5V DC (RPS), שניתן לתכנן בעזרת שיטה שונה לשינוי ההספק מ- 230V AC ל- 5V DC.
הדיאגרמה של בלוק אספקת החשמל וההמרה שלב אחר שלב של 230 וולט AC ל 12 V DC נדון להלן.
- שנאי מדורג ממיר את 230 וולט AC ל 12 וולט.
- מיישר הגשר משמש לשינוי AC ל DC
- קבלים משמשים לסינון אדוות ה- AC ונותנים לווסת המתח.
- לבסוף מווסת המתח מווסת את המתח ל -5 וולט ולבסוף, משמשת דיודה חוסמת לצורך לקיחת צורת הגל הפועמת.
דיאגרמת חסימות ספק כוח
סיווג אספקת החשמל וסוגיו השונים
כאן נדון בסוגים שונים של ספקי כוח שהיו קיימים בעולם השוק. הטבלה שלהלן מפרטת את הסוגים הבסיסיים של ספקי כוח בתנאים הבאים.
OUTPUT = DC | OUTPUT = AC | |
כניסה = AC |
|
|
קלט = DC |
|
|
ספק כוח משתנה
המתחים השונים נוצרים באמצעות שנאי. השנאי עשויים להיות בעלי פיתולים או ברזים מרובים, ובמקרה זה המכשיר משתמש במתגים לבחירת רמות המתח השונות. לחלופין, ניתן להשתמש בשנאי משתנה (שנאי אוטומטי מתכוונן) כדי לשנות את המתח באופן רציף. כמה ספקי מתח משתנים כלולים מטרים כדי לפקח על המתח, הזרם ו / או ההספק.
ספק כוח משתנה
ספק כוח לינארי לא מוסדר
ספקי כוח לא מווסתים מכילים שנאי מוריד, מיישר, קבלים פילטר ונגד לדופק. סוג זה של אספקת חשמל, בגלל הפשטות, הוא הזול ביותר והאמין ביותר לדרישות הספק נמוך. החיסרון העיקרי הוא שמתח המוצא אינו קבוע. זה ישתנה עם מתח הכניסה וזרם העומס, והאדווה אינה מתאימה ליישומים אלקטרוניים. ניתן להפחית את האדווה על ידי שינוי קבל המסנן למסנן LC (משרן-קבלים), אך העלות הופכת ליותר.
ספק כוח לינארי לא מוסדר
שנאי קלט
שנאי הקלט משמש להמרת מתח הקו הנכנס לרמה הנדרשת של ספק הכוח. זה גם מבודד את מעגל הפלט מאספקת הקו. כאן אנו משתמשים ב- שנאי מדורג .
מיישר
המיישר המשמש להמרת האות הנכנס מתבנית AC ל DC גלם. אנא עיין בקישורים אלה, סוגים שונים של מיישרים זמינים מיישר חצי גל ו מיישר גל מלא .
קבל מסנן
ה- DC הפועם מהיישר מוזן לקבל ההחלקה. זה יסיר את האדוות הלא רצויות במתח הפועם.
הנגד לדימום
הנגד לדימום ידוע גם כנגד ניקוז אספקת חשמל. הוא מחובר על פני קבלים המסננים כדי לנקז את המטען המאוחסן שלהם כך שאספקת מערכת החשמל אינה מסוכנת.
ספק כוח מתכנת
סוג זה של ספק כוח מאפשר שליטה מרחוק להפעלתו באמצעות כניסה אנלוגית אחרת ממשקים דיגיטליים כמו GPIB או RS232. המאפיינים המבוקרים של אספקה זו כוללים זרם, מתח, תדר. סוג זה של אספקה משמש במגוון רחב של יישומים כמו ייצור של מוליכים למחצה, מחוללי רנטגן, ניטור צמיחת הגבישים, בדיקות מכשירים אוטומטיות.
באופן כללי, סוגים אלה של ספקי כוח משתמשים במיקרו-מחשב חיוני לבקרה וכן לניטור פעולתו של ספק כוח. ספק כוח המסופק עם ממשק של מחשב משתמש בפרוטוקולי תקשורת סטנדרטיים (או) קנייניים, ושפת בקרת מכשירים כמו SCPI (פקודות סטנדרטיות למכשירים הניתנים לתכנות)
ספק כוח למחשב
יחידת אספקת החשמל במחשב היא החלק בחומרה המשמש לשינוי הכוח המסופק מהשקע לכוח שניתן להשתמש בו למספר חלקי המחשב. הוא ממיר את זרם הסירוגין לזרם ישר
הוא גם שולט בחימום יתר באמצעות מתח שליטה, שעשוי להשתנות באופן ידני או אוטומטי על בסיס ספק הכוח. PSU או יחידת אספקת החשמל נקראים גם כממיר כוח או כחבילת חשמל.
במחשב, הרכיבים הפנימיים כמו מארזים, לוחות אם וספקי חשמל זמינים כולם בתצורות שונות, בגדלים הידועים כגורם צורה. כל שלושת המרכיבים הללו חייבים להיות מותאמים היטב כדי לעבוד יחד כראוי.
ספק כוח לינארי מוסדר
ספקי כוח ליניאריים מוסדרים זהים לאספקת החשמל הלינארית הבלתי מוסדרת למעט זה רגולטור בעל 3 מסופים משמש במקום הנגד לדימום. המטרה העיקרית של אספקה זו היא לספק את הרמה הנדרשת של כוח DC לעומס. ספק הכוח DC משמש אספקת AC כקלט. יישומים שונים דורשים רמות שונות של מתח תכונות, אך כיום ספקי הכוח DC מספקים מתח יציאה מדויק. ומתח זה מווסת על ידי מעגלים אלקטרוניים כך שהוא מספק מתח יציאה קבוע על פני מגוון רחב של עומסי יציאה.
דיאגרמת בלוק אספקת חשמל מוסדרת
להלן תרשים המעגל הבסיסי עבור ספק כוח לינארי מוסדר.
ספק כוח לינארי מוסדר
המאפיינים העיקריים של ספק כוח זה כוללים את הדברים הבאים.
- היעילות של ספק כוח זה נעה בין 20 ל -25%
- החומרים המגנטיים המשמשים לספק כוח זה הם ליבת CRGO או Stalloy.
- הוא אמין יותר, פחות מורכב ומסורבל.
- זה נותן תגובה מהירה יותר.
היתרונות העיקריים של אספקת חשמל לינארית כוללים אמינות, פשטות, עלות נמוכה ורמת הרעש נמוכה. לצד היתרונות הללו, ישנם כמה חסרונות כגון
אלה הם הטובים ביותר עבור מספר יישומי צריכת חשמל נמוכה כתוצאה כאשר נדרש הספק גבוה החסרונות הופכים בצורה ברורה יותר. החסרונות של ספק כוח זה כוללים אובדן גבוה של חום, גודל ורמת יעילות נמוכה. בכל פעם שמשתמשים באספקת חשמל לינארית ביישומי הספק גבוה, הם דורשים רכיבים גדולים כדי לנהל את הכוח.
הַחלָקָה
לאחר התיקון מאות AC, יש להחליק את ה- DC כדי להסיר את רמת המתח המשתנה. בדרך כלל משתמשים בקבלים בעלי ערך גדול למטרה זו.
ווסת מתח
לווסת ליניארי מכשיר מעבר פעיל (BJT או MOSFET) (סדרה או שאנט) הנשלט על ידי מגבר דיפרנציאלי בעל רווח גבוה. זה משווה את מתח המוצא למתח ייחוס מדויק ומתאים את מכשיר המעבר לשמירה על מתח מוצא ברמה קבועה. ישנם שני סוגים עיקריים של ספקי כוח ליניאריים. קרא עוד אודות סוגים שונים של ויסות מתח עם עקרון עבודה .
רגולטור הסדרה
זהו הרגולטורים הנפוצים ביותר עבור ספקי כוח ליניאריים. כפי שהשם מרמז, אלמנט סדרתי ממוקם במעגל כפי שמוצג באיור להלן, והתנגדותו משתנה באמצעות אלקטרוניקת הבקרה כדי להבטיח שנוצר מתח המוצא הנכון עבור הזרם שנלקח.
הרעיון של רגולטור מתח הסדרה או רגולטור מעבר הסדרה
רגולטור שאנט
וסת השנט משמש פחות באופן נרחב כאלמנט העיקרי בתוך ווסת מתח. בכך, אלמנט משתנה ממוקם על פני העומס כמוצג להלן. יש נגד מקור הממוקם בסדרה עם הכניסה, וווסת השאנט מגוון כדי לוודא שהמתח על פני העומס נשאר קבוע.
וסת מתח שאנט עם משוב
ספק כוח במצב מתג (SMPS)
ל- SMPS יש מיישר, קבלים פילטר, טרנזיסטור סדרתי, וסת, שנאי, אך הוא מורכב יותר משאר ספקי הכוח עליהם דנו.
אספקת חשמל למצב מיתוג
התרשים המוצג לעיל הוא דיאגרמת בלוקים פשוטה. מתח ה- AC מתוקן למתח DC לא מווסת, עם הטרנזיסטור הסדרה והווסת. זרם זרם זה נחתך למתח קבוע בתדירות גבוהה המאפשר להפחית דרמטית את גודל השנאי ומאפשר אספקת חשמל קטנה בהרבה. החסרונות של סוג זה של אספקה הם כי כל השנאים צריכים להיות מותאמים אישית ומורכבות אספקת החשמל אינה מתאימה ליישומים נמוכים או ליישומי צריכת חשמל נמוכים חסכוניים. אנא עיין בקישור זה אל דע הכל על SMPS .
ספק כוח במצב מתג (SMPS)
ספק כוח ללא הפרעה (UPS)
UPS הוא מקור כוח של גיבוי, במקרה של הפסקת חשמל או תנודות, מאפשר מספיק זמן לכיבוי מסודר של המערכת או להפעלת גנרטור המתנה. UPS מורכב בדרך כלל מבנק של סוללות נטענות ומעגלי חישה ומיזוג חשמל. קרא עוד על דיאגרמת המעגל של UPS וסוגים שונים, עיין בקישור זה לקריאה נוספת אודות תרשים מעגל UPS ועבודה .
ספק כוח ללא הפרעה (UPS)
ספק כוח DC
ספק כוח DC הוא כזה המספק מתח DC עקבי לעומסו. על פי תוכניתו, ספק כוח DC עשוי להיות נשלט מאספקת DC או מאספקת חשמל כמו זרם החשמל.
ספק כוח DC
זה הכל על סוגים שונים של ספקי כוח הכוללים ספקי כוח ליניאריים, אספקת חשמל במצב החלפה, אספקת חשמל ללא הפרעה. יתר על כן, ליישום אלקטרוניקה ו פרויקטים חשמליים או כל מידע הנוגע לסוגי אספקת החשמל נותר חופשי לתת את המשוב שלך לתת את הצעותיך, הערות בסעיף ההערות למטה.
