منبع تغذیه سوئیچینگ

منبع تغذیه سوئیچینگ یک وسیله الکتریکی است که جریان الکتریکی ناشی از منبع تغذیه را به مقدار ولتاژ لازم برای تغذیه بار ، مانند موتور یا دستگاه الکترونیکی تبدیل می کند.

کابل مارکت علاوه بر ارائه بهترین انواع منبع های تغذیه در زمینه فروش کابل شبکه و تجهیزات فیبر نوری نیز فعالیت دارد.

انواع منبع تغذیه سوئیچینگ

دو منبع اصلی برای منبع تغذیه وجود دارد: منبع تغذیه خطی و منبع تغذیه سوئیچینگ.

خطی . خطوط A در طرح های منبع تغذیه خطی از ترانس برای کاهش ولتاژ ورودی استفاده می شود. سپس ولتاژ تصحیح شده و به ولتاژ جریان مستقیم تبدیل می شود ، که برای بهبود کیفیت شکل موج فیلتر می شود. منابع تغذیه خطی از تنظیم کننده های خطی برای حفظ ولتاژ ثابت در خروجی استفاده می کنند. این تنظیم کننده های خطی هرگونه انرژی اضافی را به شکل گرما از بین می برند.

سوئیچینگ. طراحی منبع تغذیه سوئیچینگ روش جدیدی است که برای حل بسیاری از مشکلات مربوط به طراحی منبع تغذیه خطی ، از جمله اندازه ترانسفورماتور و تنظیم ولتاژ توسعه یافته است. در طراحی های منبع تغذیه سوئیچینگ ، ولتاژ ورودی دیگر کاهش نمی یابد. در عوض ، در ورودی تصحیح و فیلتر می شود. سپس ولتاژ از طریق یک chopper عبور می کند ، که آن را به پالس فرکانس بالا تبدیل می کند. قبل از رسیدن ولتاژ به خروجی ، فیلتر شده و یکبار دیگر اصلاح می شود.

سالهاست که منابع تغذیه خطی AC/DC توان AC را از شبکه برق به ولتاژ DC برای روشن کردن لوازم خانگی یا روشنایی تبدیل می کند. نیاز به منابع کوچکتر برای کاربردهای قدرت بالا به این معنی است که منابع تغذیه خطی به مصارف خاص صنعتی و پزشکی منتقل شده است ، جایی که هنوز به دلیل سر و صدای کم مورد نیاز است. اما منبع تغذیه سوئیچینگ جایگزین شده است زیرا کوچکتر ، کارآمدتر و قادر به کنترل قدرت بالا هستند.

کاربرد منبع تغذیه سوئیچینگ

منبع تغذیه سوئیچینگ در سیستم های دیجیتالی مانند دستگاه های مخابراتی ، تجهیزات محاسباتی ، تجهیزات صوتی ، شارژرهای تلفن همراه ، دستگاه های آزمایش پزشکی ، تجهیزات جوشکاری الکتریکی و شارژرهای خودرو استفاده می شود.

حذف کامل نویز یا EMI از طراحی منبع تغذیه شما عملاً امکان پذیر نیست. در عوض ، هدف کاهش نویز تا حد امکان برای به دست آوردن سازگاری الکترومغناطیسی است. در این مرحله ، برد منبع تغذیه شما نه تنها همسایه خوبی برای دستگاه های الکترونیکی مجاور است ، بلکه میزان EMI روی برد شما نیز بر عملکرد آن تأثیر منفی نمی گذارد.

خرید منبع تغذیه سوئیچینگ

قبل از خرید این نوع تجهیزات لام است تا در مورد آن ها اطلاعات کافی را به دست آورید تا بتوانید بهترین گزینه را انتخاب کنید.

تفاوت بین فرایندهای خطی و سوئیچینگ در این است که آنها اجازه می دهند تا از اجزای مختلف استفاده شود.

منبع تغذیه خطی معمولاً کارآیی کمتری دارد ، از ترانسفورماتور بزرگتر و سنگین تر و اجزای فیلتر بزرگتر استفاده می کند.

این وسیله  به دلیل فرکانس سوئیچینگ بالا ، بازده بالاتری را نشان می دهد و این امکان را برای استفاده از ترانسفورماتور فرکانس بالا کوچکتر و کم هزینه تر و اجزای فیلتر سبک تر و کم هزینه تر فراهم می کند.

هچنین شامل اجزای کلی بیشتری است ، بنابراین معمولاً گران تر هستند.

توجه داشته باشید:

بین “سوئیچینگ” در قسمت ورودی و “سوئیچینگ” در سمت خروجی تفاوت وجود دارد.

1) سوئیچینگ به طور خودکار بین ورودی ها و فرکانس های AC

2) سوئیچ قابل انتخاب یک سوئیچ دستی روی منبع وجود دارد که محدوده و فرکانس ورودی AC را تغییر می دهد.

به طور خلاصه اگرچه به نظر می رسد فرآیند خطی به دلیل کوتاهتر بودن فرآیند ، کارآمدتر است ، اما منبع تغذیه سوئیچینگ در واقع کارآمدتر است.

هنگام نصب یک ایستگاه جدید، بسیاری از مشخصات سخت افزاری باید در نظر گرفته شود ، اما یکی از مواردی که ابتدا باید روی آن تمرکز کنید ، منبع تغذیه (PSU) است. انتخاب یک PSU معیوب و غیر استاندارد اغلب منجر به سیستم های ناپایدار و عملکرد ضعیف می شود. با دنبال کردن این راهنما مطمئن شوید که منبع تغذیه کاملی برای ایستگاه های کاری خود دارید.

• بالاترین قدرت همیشه بهتر نیست

بسیاری از کاربران فرض می کنند که هرچه وات کل بیشتر باشد ، عملکرد PSU بهتر است. در حالی که PSU های عظیم 1800 واتی برای اجرای چندین درایو و برنامه های گرافیکی فشرده مفید هستند ، اما غیر ضروری هستند.

اکثر رایانه ها دائماً با ظرفیت کامل کار نمی کنند. در واقع ، اگر رایانه شما دارای کارت گرافیک سطح متوسط ​​، پردازنده و RAM است ، 600 وات بیش از حد کافی است.

برای اینکه بدانید دقیقاً به چه میزان نیاز دارید ، ماشین حساب های PSU برآورد تقریبی مصرف برق روزانه شما را ارائه می دهد. هنگامی که محاسبه کردید که چقدر وات نیاز دارید ، در حالت ایده آل می خواهید PSU با محدودیت وات کل کمی بالاتر باشد تا در صورت تمایل به نصب قطعات اضافی بعداً فضای کافی را برای شما فراهم کند.

• به رتبه بندی کارآیی توجه کنید

PSU های بسیار کارآمد دارای اجزای موثری هستند ، انرژی کمتری مصرف می کنند و گرمای کمتری تولید می کنند ، که این امر شما را از هزینه های ماهانه عظیم انرژی و خنک کننده صرفه جویی می کند.

بهترین راه برای تعیین کارآمد بودن PSU این است که به دنبال مدارک دارای گواهینامه  80   Plus باشید. این گواهینامه به این معنی است که یک واحد حداقل 80 درصد موثر و کارآمد است و تقریباً 20 درصد را  به عنوان گرما از دست می دهد.

توجه داشته باشید که راندمان بالاتر با قیمتهای بالاتر برابر است ، بنابراین مطمئن شوید که صرفه جویی در انرژی و خنک کننده بالقوه را با هزینه اولیه PSU مقایسه می کنید.

• PSU های بزرگتر را در نظر بگیرید

اگرچه آنها می توانند بسیار دست و پا گیر باشند ، اما PSU های بزرگتر نسبت به مدل های سبک وزن قابل اطمینان تر هستند. PSU های بزرگ مجهز به اجزای داخلی پیشرفته تر و مدیریت خنک کننده بهتر هستند. فن ها نیز بزرگتر هستند ، به این معنی که می توانند هوای بیشتری را جابجا کنند ، سر و صدای کمتری ایجاد کنند و محل کار شما را خنک نگه دارند.

• کابل های خود را عاقلانه انتخاب کنید

در مورد کابل کشی ، شما سه گزینه کابل کشی سخت ، کابل کشی تا اندازه ای مدولار ، یا کابل کشی کامل مدولار دارید.

کابل های سیمی سخت مستقیماً به جعبه PSU متصل می شوند. در حالی که این تنظیمات ارزان تر از دو گزینه کابل کشی دیگر است ، تعداد دوشاخه ها محدود است و برای سفارشی سازی مناسب نیست.

کابل کشی کاملاً مدولار بدین معناست که همه کابل های PSU قابل جابجایی هستند و نصب و مدیریت کابل را آسان می کند. با این حال ، این مدل های PSU بسیار گرانتر از سایر انواع کابل کشی هستند.

کابل های تا حدی مدولار از هر دو جهت بهترین استفاده را می کنند و کابل های لازم را برای PSU فراهم می کنند در حالی که برای سایر قطعات با قیمت متوسط ​​فضا می دهند

• درباره سازنده تحقیق کنید

در حالت ایده آل ، PSU شما باید توسط یک تولید کننده قابل اعتماد ارائه شود که ضمانت نامه مناسب و پشتیبانی جامع ارائه می دهد. اکثر مردم تمایل دارند PSU های Corsair ، Seasonic و Antec را انتخاب کنند ، اما شما هنوز باید برای تحقیق در مورد محصولات وقت بگذارید.

در مورد مارک و مدل خاص PSU خود به دنبال نظرات مشتریان باشید. اگر این امکان پذیر نیست ، نظر متخصص یک سخت افزار را دریافت کنید.

انتخاب سخت افزار مناسب می تواند بسیار دشوار باشد ، به خصوص اگر از دانش فنی کافی برخوردار نباشید. بنابراین اگر نیاز به راهنمایی بیشتری در مورد همه موارد مربوط به سخت افزار دارید با ما تماس بگیرید.

نقشه مدار منبع تغذیه سوئیچینگ

درک روند کار منبع تغذیه سوئیچینگ بسیار آسان است. در منبع تغذیه خطی ، ترانزیستور قدرت در حالت خطی کار می کند. منبع تغذیه سوئیچینگ PWM ، بر خلاف منبع تغذیه خطی ، به ترانزیستور قدرت اجازه می دهد بین حالت روشن و خاموش حرکت کند. محصول ولت آمپر اعمال شده بر ترانزیستور قدرت در هر دو حالت همیشه کوچک است (ولتاژ کم است و جریان هنگام روشن شدن زیاد است ؛ ولتاژ زیاد است و جریان هنگام خاموش شدن کم است). محصول ولت آمپر بر روی یک دستگاه قدرت ، تلفات تولید شده در یک دستگاه نیمه هادی قدرت است.

در مقایسه با منبع تغذیه خطی ، منبع تغذیه سوئیچینگ PWM با “chopper” کارآمدتر عمل می کند ، یعنی تبدیل ولتاژ DC ورودی به ولتاژ پالس با دامنه برابر دامنه ولتاژ ورودی. نسبت وظیفه پالس توسط کنترل کننده منبع تغذیه سوئیچینگ تنظیم می شود. هنگامی که ولتاژ ورودی به یک موج AC متصل می شود ، دامنه آن را می توان توسط ترانسفورماتور بالا یا پایین آورد. با افزایش تعداد سیم پیچ های ثانویه ترانسفورماتور ، می توان تعداد گروه های ولتاژ خروجی را افزایش داد. در نهایت ، یک ولتاژ خروجی DC پس از اصلاح و فیلتر شدن این موج های AC بدست می آید.

هدف اصلی کنترل کننده اطمینان از پایدار بودن ولتاژ خروجی و فرایند کار آن بسیار شبیه به یک کنترلر خطی است. این بدان معناست که مرجع ولتاژ بلوک عملکردی تقویت کننده کنترل کننده و تقویت کننده خطا یکسان با تنظیم کننده خطی طراحی شده است. تفاوت آنها در این است که خروجی تقویت کننده خطا (ولتاژ خطا) قبل از حرکت ترانزیستور قدرت از طریق واحد تبدیل پالس ولتاژ عبور می کند.

منبع تغذیه سوئیچینگ دارای دو موود اصلی تبدیل به جلو و افزایش تبدیل است. اگرچه چیدمان قسمتهای مختلف کمی متفاوت است ، اما فرایند کار بسیار متفاوت است و مزایای متفاوتی در شرایط خاص دارند.

مزیت مبدل جلو این است که ولتاژ خروجی دارای پیک موج کمتری نسبت به مبدل بوست است و می تواند توان نسبتاً بالایی را تولید کند. مبدل رو به جلو می تواند چندین کیلووات قدرت ارائه دهد.

از آنجا که مبدل تقویت کننده دارای جریان پیک بالایی است ، فقط برای برنامه های کاربردی با حداکثر توان 150 وات مناسب است. این مبدل ها از کوچکترین قطعات در همه توپولوژی ها استفاده می کنند و آنها را در برنامه های قدرت کم تا متوسط ​​محبوب می کند.

کارکرد منبع تغذیه سوئیچینگ

(1) ورودی برق AC تصحیح شده و به DC فیلتر می شود.

(2) لوله سوئیچینگ را با سیگنال PWM فرکانس بالا (مدولاسیون پهنای پالس) کنترل کنید و DC را روی ترانسفورماتور کلید اصلی اعمال کنید.

(3) ثانویه ترانسفورماتور سوئیچینگ باعث ایجاد ولتاژ فرکانس بالا می شود که بار را از طریق تصحیح و فیلتر کردن تأمین می کند.

(4) بخش خروجی مدار از طریق مداری که نسبت وظیفه PWM را برای خروجی پایدار کنترل می کند ، به مدار کنترل باز می گردد.

ترکیب مدار منبع تغذیه سوئیچینگ

مدار اصلی منبع تغذیه سوئیچینگ شامل یک فیلتر تداخل الکترومغناطیسی ورودی (EMI) ، یک مدار تصحیح و فیلتر ، یک مدار تبدیل قدرت ، یک مدار کنترل کننده PWM و یک مدار تصحیح و فیلتر خروجی است. مدار کمکی دارای یک مدار حفاظت از ولتاژ ، یک خروجی از مدار حفاظت از ولتاژ ، یک خروجی از مدار حفاظتی جریان ، و یک مدار حفاظت از مدارهای کوتاه خروجی است.

تنظیم کننده های ولتاژ خطی به طور کلی بسیار کارآمدتر و راحت تر از مدارهای تنظیم کننده ولتاژ معادل ساخته شده از اجزای گسسته مانند دیود زنر و مقاومت یا ترانزیستورها و حتی آمپر عمل می کنند.

محبوب ترین انواع تنظیم کننده های خطی و ثابت ولتاژ خروجی تا کنون سری 78 ولتاژ خروجی مثبت و سری ولتاژ خروجی منفی 79 هستند. این دو نوع تنظیم کننده ولتاژ مکمل خروجی دقیق و پایداری از حدود 5 ولت تا حدود 24 ولت برای استفاده در بسیاری از مدارهای الکترونیکی تولید می کنند.

طیف وسیعی از این سه تنظیم کننده ترمینال ولتاژ ثابت موجود است که هر کدام دارای تنظیمات ولتاژ و مدارهای محدود کننده جریان هستند. این به ما این امکان را می دهد که تعداد زیادی ریل و خروجی منبع تغذیه مختلف ، تک یا دوگانه ، مناسب برای اکثر مدارها و برنامه های الکترونیکی ایجاد کنیم.

مزیت های منبع تغذیه سوئیچینگ

منابع تغذیه سوئیچینگ جدیدتر در بازار هستند و دارای تنظیم کننده های کلید برای تبدیل کارآمد برق هستند. بر خلاف منبع تغذیه خطی ، ترانزیستور عبوری منبع تغذیه به طور مداوم بین اتلاف کم ، حالت روشن و خاموش کامل تغییر می کند و زمان بسیار کمی را در گذارهای اتلاف زیاد صرف می کند ، که باعث اتلاف انرژی می شود. این بازده تبدیل توان بالاتر ، یک مزیت مهم تعویض منابع تغذیه است. همچنین ، منابع تغذیه سوئیچینگ معمولاً به دلیل اندازه و وزن ترانسفورماتور کوچکتر نسبت به منابع خطی بسیار کوچکتر و سبک تر هستند. از طرف دیگر ، با توجه به وسایل الکترونیکی مورد نیاز بر روی PCB ، منابع تغذیه سوئیچینگ پیچیده تر است و اگر به دقت سرکوب نشود ، می تواند باعث ایجاد نویز الکتریکی شود.

• کارایی در مقایسه با LPS ، بیش از 80 تا 90 است
• دستگاه مورد استفاده در SMPS جمع و جور و اندازه بسیار کوچکی دارد
• هزینه تولید کاهش می یابد
• شرایط را بین خروجی های متعدد را فراهم کنید
• اتلاف انرژی کم
• تولید گرما کمتر
• چگالی توان بالا
• فناوری انعطاف پذیر
• وزن کمتر
• تامین ولتاژ مورد نیاز
• ضد تداخل قوی
• بازخورد هارمونیک را به منبع تغذیه کاهش داد
• ولتاژ ورودی AC گسترده

راندمان بالا. عملکرد سوئیچینگ به این معنی است که عنصر تنظیم کننده سری روشن یا خاموش است و بنابراین انرژی کمی به عنوان گرما هدر می رود و می توان به راندمان بسیار بالایی دست یافت.

جمع و جور. در نتیجه کارایی بالا و سطوح پایین اتلاف گرما ، منابع تغذیه حالت سوئیچ را می توان فشرده تر کرد.

هزینه ها یکی از نکاتی که منابع تغذیه حالت سوئیچ را بسیار جذاب می کند ، هزینه است. کارایی بیشتر و تغییر ماهیت طراحی به این معنی است که گرمای مورد نیاز برای کاهش کمتر از منابع خطی است و این باعث کاهش هزینه ها می شود. با این وجود ، تغییر ماهیت منبع به این معنی است که بسیاری از اجزای آن هزینه کمتری دارند.

فناوری انعطاف پذیر از فناوری منبع تغذیه حالت سوئیچ می توان برای ارائه ولتاژ با راندمان بالا در برنامه های افزایش ولتاژ یا “تقویت” یا کاهش برنامه ها استفاده کرد.

برای خرید منبع تغذیه سوئیچینگ با مناسب ترین قیمت با کارشناسان ما با شماره ۳۳۹۹۲۸۶۸ ۰۲۱ در تماس باشید.