کتاب های آشنایی با الکترونیک

منابع تغذیه سوئیچینگ

منابع تغدیه SMPS

یک منبع تغذیه سوئیچینگ (به انگلیسی: Switched-mode power supply, SMPS)، یک منبع تغذیهٔ الکترونیکی است که شامل یک تنظیم‌کنندهٔ جریان برای داشتن کارایی خیلی بالا در هنگام تغییر توان الکتریکی است. مانند سایر منابع تغذیه، یک SMPS توان را از یک منبع به یک مقصد (مصرف‌کننده) هم‌زمان با تغییر مشخصه‌های ولتاژ و جریان تبدیل می‌کند. SMPS معمولاً برای تأمین ولتاژی ثابت به کار گرفته می‌شود. برخلاف منابع تغذیه خطی، در این منابع، ترانزیستوری که نقش کلید را به عهده دارد با فرکانسی حدود ۵۰ کیلو هرتز (یا بیشتر) قطع و وصل می‌شود، که این خود سبب کاهش تلفات ترانزیستور می‌گردد. نسبت ولتاژ خروجی به ورودی را می‌توان با تغییر نسبت زمان روشن بودن به زمان خاموش بودن ترانزیستور تعیین کرد. در یک منبع تغذیه خطی برای دستیابی به ولتاژ دلخواه باید قسمتی از ولتاژ ورودی روی ترانزیستور افت کرده و تلف شود. بازده بالا، مزیت اصلی یک منبع تغذیه سوئیچینگ است. هنگامی که بازده بالاتر، ابعاد کوچکتر و وزن کم‌تر مد نظر باشد، منابع تغذیه سوئیچینگ جایگزین منابع تغذیه خطی می‌شوند. منابع تغذیه سوئیچینگ پیچیده‌تر هستند و اگر جریان ورودی به آن‌ها به خوبی فیلتر نشود می‌تواند نویز ایجاد کند .

تعمیر منابع تغذیه سوئیچینگ:

smps2

مزایای منابع تغذیه سوئیچینگ

به‌طور کلی می‌توان برخی از مزایای منابع تغذیه سوئیچینگ را به صورت زیر تشریح کرد.[۱]

  1. بازدهی بالاتر: بدون شک در دنیای امروزی نیاز ما به انرژی زیاد شده‌است و در نتیجه باید مدیریت بهتری روی مصرف انرژی الکتریکی داشته باشیم. پس اگر بخواهیم در طراحی مدار میزان مصرف انرژی را مد نظر قرار دهیم، باید در مدارمان جایی برای منبع تغذیه سوئیچینگ در نظر داشته باشیم. این منابع تغذیه اغلب دارای راندمان بالای ۸۵ درصد هستند. هم چنین توانسته‌اند اتلاف انرژی که یکی از مشکلات اصلی زندگی بشر درعصر حاضر است را تا حد زیادی کاهش دهند.
  2. اندازه کوچکتر و وزن کمتر: برای تبدیل ولتاژ ۱۲ ولت DC به ۵ ولت DC با جریان حداکثر ۱ آمپر می‌توان از یک رگولاتور خطی استفاده کنیم که البته از اتلاف بسیار بیشتری نسبت به رگولاتورهای سوئیچینگ برخوردار است. اما برای مثال اگر بخواهیم برق شهر که دارای ولتاژ ۲۲۰ ولت AC هست را به ۵ ولت DC تبدیل کنیم، ابتدا به یک ترانس با وزن و حجم نسبتا زیاد و سپس یک یکسو ساز و خازن ظرفیت بالا نیاز داریم. روی هم رفته این مدار فضای زیادی را اشغال می‌کند ولی با طراحی یک منبع تغذیه سوئیچینگ با همین مشخصات در یک فضای حداکثر ۲ در ۳ سانتیمتر با وزن بسیار کمتر قابل پیاده‌سازی است. مانند اکثر شارژرهای گوشی‌های موبایل که از منابع تغذیه سوییچینگ بهره می‌برند.
  3. قیمت ارزان تر: اگر بخواهیم از یک ترانس برای تبدیل AC به DC استفاده کنیم در شرایطی که جریان خروجی ترانس بیش از ۲ آمپر باشد، ترانسفورماتور به تنهایی و بدون در نظر گرفتن مدار یکسوساز و تثبیت‌کننده علاوه بر وزن بسیار سنگین در بسیاری از موارد، قیمت دو تا چند برابری نسبت به مدارات سوئیچینگ در بر خواهد داشت.

سری فیلم آموزش تعمیرات الکترونیک به صورت کاملا کاربردی و یژه بازار کار همراه با کار عملی

بلوک بندی یک مدار تغذیه سویچینگ

smps1

اجزای بلوک منابع تغذیه در شکل بالا عبارت اند از :

۱- فیلتر RF که عمل حذف فرکانس های ناخواسته را دارد

۲- پل دیودی که عمل یکسو کردن ولتاژ AC را دارد

۳- فیلتر خازنی یک خازن با ظرفیت حدود ۱۰ الی ۲۲۰ میکروفاراد می باشد. و با ولتاژ ی حدود ۴۰۰ تا ۴۵۰ ولت

(در بعضی مدارات ۲ عدد خازن با ولتاژ۲۰۰ ولت را سری می کنند)

این خازن ولتاژ DC موج دار تولید شده توسط پل دیودی را صاف می کند.

۴- مقاومت های استارت که ولتاژ اولیه راه اندازی آی سویچینگ را تامین می کند.

۵- فت های قدرت که عمل کلید زنی را انجام می دهند. در بعضی مدارات فت در داخل آی سی PWM قرار دارد.

۶- آی سی PWM عمل تولید فرکانس مناسب و کنترل مدار را برعهد دارد.

۷- اپتوکولر های فیدبک که مقدار ولتاژدر خروجی را به آی سی PWM گزارش میکند.

۸-مدار راه انداز DC که شامل دیود زنر و مقاومت می باشد و برای راه اندازی اولیه مدار پس از استارت می باشد

۹- دیود های یکسو کننده پس از ترانس که ولتاژAC تولید شده در قسمت اولیه را به DC تبدیل می کنند.

۱۰- خازن های صافی که عمل صاف کردن ولتاژ خروجی را بر عهده دارند.

۱۱- SMPT یک ترانس هسته فریت فرکاس بالا می باشد. که عمل کاهش ولتاژ را انجام می دهد.

بلوک بندی منابع تغذیه سوئیچینگ:

منابع تغذیه سوئیچینگ-الکتروهوش
برچسب ها
نمایش بیشتر

نوشته های مشابه

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

بستن