انواع منبع تغذیه

منبع های تغذیه یک عضو دائمی سیستم های الکتریکی هستند که به عنوان محرک و منبع انرژی تمامی سیستم ها مورد استفاده قرارمی گیرند.می شود با شناخت انواع منبع تغذیه و ویژگی های استفاده درست و به جا از آن ها هزینه های یک پروژه را بسیار کاهش داد.

منابع تغذیه را می‌توان در حوزه‌های گوناگون طبقه طبقه‌بندی کرد این تجهیزات بازه پهناوری از کاربردهای آزمایشگاهی، خانگی و صنعتی را شامل می‌شود.

انواع منبع تغذیه شامل ولتاژ خروجی به دو نوع منبع تغذیه DC و AC طبقه بندی می گردند و منبع تغذیه DC را از دیدگاه ساختمان داخلی به دو دسته منابع تغذیه خطی و سوئیچینگ تقسیم می کنند و با توجه به خروجی دستگاه به انواع تک‌ خروجی، چند‌ خروجی و منبع تغذیه قابل برنامه ریزی، همچنین از لحاظ نمایش ولتاژ خروجی، به دو نوع منبع تغذیه آنالوگ و دیجیتال دسته بندی می‌کنند.

بررسی انواع منبع تغذیه بر اساس شکل ظاهری 

انواع منبع تغذیه آزمایشگاهی (bench power supply)

از منبع تغذیه آزمایشگاهی به منظور تأمین انرژی الکتریکی در آزمایشگاه های الکترونیک جهت راه اندازی مدارهای الکترونیکی استفاده می گردد. وجود منبع تغذیه متغیر در آزمایشگاه ها برای مهندسین برق امری ضروری است. این وسایل با امکان تولید ولتاژهای مختلف، امکان انجام آزمایشات گوناگون را فراهم می کند.این نوع یک دستگاه بسته بندی شده رومیزی است که برای موارد آزمایشگاهی و تست مدار استفاده می شود.منبع تغذیه آزمایشگاه‌ها برای تامین انرژی الکتریکی می باشد و در آزمایشگاه‌های الکترونیک صنعتی و راه اندازی الکترونیک به کار می رود. منابع تغذیه آزمایشگاهی انرژی خود را از راه‌های گوناگونی تامین می کنند، مثلا: سیستم های انتقال انرژی الکتریکی، سیستم های الکترومکانیکی مانند ژنراتور و آلترناتور، مبدل انرژی خورشیدی و یا منبع تغذیه دیگر.

منبع تغذیه بدون قاب(Open frame power supply)

از ویژگی های این محصول داشتن ٰاندازه کوچک و وزن سبک است.
داشتن راندمان بالا و سر و صدای کم آسان قابلیت استفاده برای استفاده بدون قاب DC به DC از ویژگی های این محصول است.
این ماژول ها به طور گسترده در اکتشافات مین ، متالورژی ، فناوری کنترل نوری ، تجهیزات پزشکی ، آنالیز آزمایشگاهی فیزیکی و شیمیایی و… مورد استفاده قرار می گیرند.
این دستگاه متناسب با نصب افقی و عمودی است.

این نوع منبع تغذیه تنها یک محفظه مکانیکی ناتمام دارد و گاهی فقط دارای برد کفه است که

معمولا کاربردهای ماشینری و یا تجهیزات دیگر را دارد.

منبع تغذیه ی مجتمع:

مدلی است که یک برد مدار چاپی (PCB) مشترک با بار دارد. 

انواع منبع تغذیه بر اساس کارکرد 

منبع تغذیه ی تنظیم شده:

 مدار ثابتی است که جهت تبدیل جریان متناوب تنظیم نشده به جریان مستقیم ثابت (DC) کاربرد دارد.

در اینجا یکسو کننده برای تغییر منبع AC به DC استفاده می شود و وظیفه اصلی آن دادن ولتاژ پایدار به مدار است که باید در یک محدوده خاص از منبع تغذیه کار کند. خروجی RPS احتمال دارد یک طرفه (یا) تغییر کند، اما همیشه جریان مستقیم   (DC) است.

منبع تغذیه ولتاژ ثابت:

 این نوع منبع تغذیه که کمی پیچیده تر است در مقایسه با حذف کننده باتری، یک ولتاژ ثابت و قابل تنظیم را تامین می کند. به دلیل اینکه آنها قابل تنظیم هستند، معمولاً یک شاخص برای نشان دادن ولتاژی که منبع تغذیه روی آن تنظیم شده است ارائه می شود. برخی نیز شاخصی دارند که به شما قابلیت نظارت بر جریان را می دهد.

منبع تغذیه ی تنظیم نشده: 

برعکس منبع تنظیم شده، این نوع منبع تغذیه توانایی دارد بر اساس تغییر ولتاژ ورودی یا تغییرات جریان بار، تغییر کند.

منبع تغذیه ی تنظیم پذیر:

 ولتاژ و جریان این منبع را با به کارگیری از کنترل های مکانیکی (پنل های ورودی یا دکمه ها) می توان تغییر داد.

منبع تغذیه ی ایزوله: 

در این نوع از منابع، انرژی خروجی به صورت الکتریکی مستقل از انرژی ورودی است.

منبع تغذیه ی توان بالا:  

این منابع ولتاژهایی در حدود صدها یا هزاران ولت را تولید می کنند،

رابط خروجی این منابع به گونه ای ساخته شده است که در برابر ایجاد قوس الکتریکی، اتصالات اشتباه اشخاص و یا متلاشی شدن عایق بندی مقاوم باشند.

منبع تغذیه ی قطع نشدنی: 

این منابع که UPS نام دارد، ورودی خود را همزمان از دو یا چند ورودی تامین می کند که بصورت عادی یک منبع اصلی AC و یک باتری دارند که اگر منبع اصلی به هر دلیلی قطع شود،توان لازمه را از باتری دریافت می کند.تفاوت در این مدل بر مبنای زمان تغییر ورودی ها است که گاهی کند و یا گاهی اوقات به سرعت بالایی هستند. معمولا از این منبع تغذیه در بیمارستان ها، آسانسورها و یا مراکز مهم که قطع برق باعث ایجاد خسارت های جبران ناپذیر می شود، استفاده می شود.

بررسی انواع منبع تغذیه براساس روش تبدیل توان 

منبع تغذیه AC: 

این نوع منبع تغذیه، انرژی به دست آمده را از یک منبع برق دیود دریافت می‌کند و ولتاژ را کاهش می دهد.بعضی از فیلترینگ ها نیز در این شرایط احتمال دارد رخ دهند. منبع تغذیه AC همچنین می تواند برای تغییر فرکانس و البته ولتاژ مورد استفاده قرار گیرد.

منبع تغذیه DC:

این نوع منبع دارای خروجی متغیر یا ثابت هستند در خروجی های ثابت سیگنال DC با دامنه و جریان ثابت به دست می آید اما در خروجی متغیر میزان جریان یا ولتاژ در بازه ای متغیر بوده و توسط یک پیچ مقدار مطلوب به دست می‌اید.جریان مستقیم (DC) از الکترون هایی استفاده می کند که در یک خط صاف حرکت می کنند. این حرکت خطی، برخلاف حرکت موجی AC، نام آن را به این جریان داده است. این شکل جریان از باتری‌ها، سلول‌های خورشیدی، سلول‌های سوختی، دینام‌های مجهز به کموتاتور هایی که انرژی مستقیم ایجاد می‌کنند، و یکسوکننده‌هایی که از برق AC به برق DC تبدیل می‌شوند، می‌آید.

منبع تغذیه Switching:

منبع تغذیه سوئیچینگ اکثرا برای حفاظت از تجهیز و کاربر، دارای خصوصیات ایمنی و حفاظتی نظیر مدارات محدود کننده جریان هستند. هنگامی که جریان بالای غیر عادی از منبع تغذیه کشیده شود، منبع تغذیه این جریان را به عنوان جریان اتصال کوتاه شناسایی کرده و قبل از ایجاد صدمه به سیستم، دستور خاموشی منبع تغذیه را می دهد. منبع تغذیه کامپیوتر، اغلب یک سیگنال سلامت پاور به مادربرد ارسال می کنند، عدم ارسال این سیگنال نشانه حضور ولتاژ نامناسب است و جلوی عملکرد سیستم را می گیرد.

حذف کننده باتری

این نوع لوازم معمولا کم هزینه ترین هستند. این اسم هدف اصلی آن ها را که عمل کردن به جای باتری است، شرح می دهد. این واحدها در مواقعی که نیاز به کار بر روی تجهیزات باتری دار دارند، مفید و ارزان هستند، زیرا به فرد اجازه می دهند بدون نیاز به صرف زمان برای باتری های لازم، روی تجهیزات کار کنند.

منبع تغذیه خارجی و یا آداپتور (external power supply)

آداپتورها منابع تغذیه ای هستند که در یک بسته بندی پلاستیکی قرار دارند و با یک سیم به بار وصل می شوند در نهایت به پریزهای دیواری متصل می شوند.

معمولا از آداپتور ها برای دسترسی به ولتاژ و جریان های محدود و کوچک استفاده می شود.

برای مثال شارژهای دوربین، لپ تاپ و… همگی آداپتور دارند.

دسته بندی انواع منبع تغذیه

منبع تغذیه خطی (Linear)

مدار LPS (منبع تغذیه خطی) یا LR  (رگولاتور خطی) در مدارهای مختلف الکتریکی و الکترونیکی برای تامین جریان DC به کل مدار استفاده می شود. منبع تغذیه خطی شامل یک ترانسفورماتور کاهنده، یکسو کننده، مدار فیلتر و تنظیم کننده ولتاژ است. عملکرد مهم این مدار در ابتدا این است. ولتاژ جریان متناوب را کاهش داده و سپس آن را به جریان مستقیم تغییر می دهد.مدل خطی، توان ورودی را به طور مستقیم تبدیل می کند.

برای این عملکرد از تمام عناصر الکترونیکی مبدل توان در ناحیه خطی آن ها استفاده می کند.

منبع تغذیه اضطراری (UPS)

یو پی اس یا منبع برق اضطراری (UPS) یک وسیله الکتریکی است که به کامپیوتر این امکان را می دهد تا مدتی با قطع منبع تغذیه اصلی به کار خود ادامه دهد. این دستگاه در برابر جریان برق محافظت می شود. یو پی اس شامل یک باتری است جهت ذخیره انرژی هنگامی که دستگاه افت برق از منبع اصلی را تشخیص می دهد.

هنگامی که هر دو منبع برق اولیه و ثانویه تمام می شوند، تمام اطلاعات موجود در RAM رایانه شخصی شما یا به عبارتی دیگر حافظه دسترسی تصادفی پاک می شود. هنگامی که قطعی برق اتفاق می‌افتد، یک منبع برق ثانویه اتلاف برق را متوقف می کند تا به رایانه شخصی صدمه ای وارد نشود.

منبع تغذیه چندگانه

منابع تغذیه چند خروجی دارای بیش از یک خروجی DC، اکثرا دارای دو یا سه خروجی هستند. اینها برای سیستم هایی که نیاز به ولتاژهای متعدد دارند مفید و سودمند هستند. منبع تغذیه ای که اکثرا برای توسعه مدار استفاده می شود منبع تغذیه سه گانه است. این نوع منبع تغذیه قابلیت کنترل از راه دور را برای عملکرد خود از طریق ورودی آنالوگ و در غیر این صورت رابط های دیجیتال مانند GPIB یا RS232 را می دهد. 

پاور ساپلای جریان بالا

این منابع تغذیه برای تبدیل جریان‌های بالا مانند 20A به بالا استفاده می‌شود و بیشترین کاربرد آن برای کاربردهای جوشکاری می‌باشد.